在《华尔街日报》最近发表的一篇文章生物活性材料欧洲杯足球竞彩的发展,研究者们提出了Ti (1 - x)盟(x)薄膜在提高硬度和热激活后生物相容性。
研究:热激活Ti (1 - x)盟(x)薄膜增强硬度和生物相容性。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com
背景
(Ti)钛及其合金广泛应用于骨科植入物及配件由于其优异的生物相容性,机械品质,和耐蚀性。然而,由于其耐磨性和硬度较低,有一种强烈的需求对钛及其合金有更好的机械特性和一生为了让他们更容易接受。
银(Ag)和铜(铜)是两个最常探讨的合金元素对提高Ti的机械品质(铜)。然而,这些离子可以极其损害宿主细胞在高剂量。因此,找到一个安全的生物相容性元素合金在Ti是至关重要的。
黄金(Au)是另一个高度生物相容性Ag)和铜元素来自同一个家庭。植入物的选择性涂层也有利于克服应力屏蔽效应,这是一个移植失败的主要原因。Ti-Au材料系统上的先前的研究主要集中在其结构、电气、散装和力学性能;但是,没有一直尝试检查合并后的生物相容性和机械硬度的合金薄膜的形式。
单胞结构显示钛原子的协调配置的区别在α和β-phase。图片来源:Lukose C et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
关于这项研究
在目前的研究中,作者提出了薄膜的发展(1 - x)非盟(x)在“透明国际”6艾尔4V和玻璃基板通过使用磁控溅射在整个x = 0 - 1的范围内。post-deposition热处理对的影响原位衬底加热Ti-Au电影的生物相容性和机械性能。覆盖在柔软的Ti的效果6艾尔4V合金与困难可以使薄膜的生物相容性的一生骨科植入物也。
热激活的影响表面形貌和元素组成也证明,和所有的生物相容性准备Ti-Au电影估计。
让其它热处理在450°C被用来探索成熟的机械和生物学性质Ti-Au合金薄膜的成分范围从纯钛延伸至纯非盟在渐进步骤15。%盟。此外,的影响原位衬底加热Ti-Au薄膜质量的调查,结果是比电影已经热处理非原位。
AFM的显微图让其它热处理Ti-Au薄膜沉积在玻璃基板与增加盟组成。图片来源:Lukose C et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
观察
Ti-Au合金薄膜的力学特性是改善和达到的硬度值超过12 GPa与生物特性的改善个人的非盟和钛元素。在正常温度下,Ti-Au薄膜在玻璃或形成6艾尔4V基质有广泛的衍射模式覆盖整个范围的脱落的位置Ti-Au金属间化合物。发达的多面几何Ti电影变成了Ti-Au金属间化合物表面具有质地细腻和低表面粗糙度盟时补充道。
Ti-Au电影可以增加250%的硬度比散装6艾尔4从8.8 V,和40%的增量GPa 12.3和11.9的绩点非原位和原位分别热处理相关的结构性变化,化学和形态属性。观察到x射线衍射的研究,在纳米晶体是成年人影片Ti-Au对应金属间化合物阶段。
热激活后,表面形态的照片展示了清晰的粒形的变化,大小,和表面粗糙度,而元素分析表明,现场衬底加热是优越的生产脱氧β-phases Ti3非盟。Ti-Au电影检查non-cytotoxic L929小鼠成纤维细胞,并证实了其生物相容性极低的淋溶离子浓度。
形成薄膜衬底温度为450°C原位有一个更好的质量Ti的结晶3非盟金属间化合物α和β-phases。
(a)降低弹性模量的变化(Er)和(b)的硬度(H)与增加盟Ti-Au薄膜组成,沉积在玻璃基板与原位衬底温度相比,结果是成年人,让其它热处理样品。图片来源:Lukose C et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
结论
总之,这项研究证明了一个简单的单级可伸缩的方法来生产3盟薄膜和一个增强的生物力学性能得到控制结晶质量和引入物种间质。
此外,原位热处理生产过程提供了一个相当简单的单级生产优质Ti-Au电影和避免表面氧化。同时,所有Ti-Au薄膜生产在这项研究中被发现是非常可以使和noncytotoxic L929小鼠成纤维细胞的生物相容性。甚至更长的提取时间为168小时后,生存能力水平后孵化项目的所有准备Ti-Au电影被发现在从80年的100%相比,未经处理的细胞,而许多样品有可能进一步增加L929细胞增殖率。
总的来说,作者相信Ti-Au电影有能力成为下一代,生物相容性,超硬涂层提高骨科植入物的生命周期。
源
Lukose, C . C。Anestopoulos,我。Mantso, T。,等。热激活Ti (1 - x)盟(x)薄膜增强硬度和生物相容性。生物活性材料(202欧洲杯足球竞彩2)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22001013
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