عنوان پایان‌نامه
تشکیل و شناسایی پوشش های کلسیم فسفاتی به روش بیو میمتیک روی سطوح تیتانیومی آندایز شده نانو ساختار
- رشته تحصیلی
- مهندسی پزشکی - بیو متریال
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 300881;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76291;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 300881;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76291
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- شقایق جوادی
- استاد راهنما
- عبدالرضا شیخ مهدی مسگر
- چکیده
- درسال های اخیربه منظوراعمالپ وشش برروی ایمپلنت فلزی،روش بیومیمتیک توسعه یافته است،روشی که درآن ایمپلنت درداخل محلول شبیه سازی شده بدن با ترکیب، pH ودمای مشابه پلاسمای خون انسان غوطـه ور می گردد. برای تضمین رسوب آپاتیت بر سطح ایمپلنت تیتانیومی، انجام پیش عملیات اصلاح سطح ضروری است. در تحقیق حاضر از عملیات آندایزینگ جهت اصلاح سطح زیرلایه تیتانیومی استفاده گردید. بدین منظور ابتدا نمونه ها چربی زدایی و پولیش شده و با برقراری یک ست آندایزینگ متشکل از کاتد و آند تیتانیومی، در محلول الکترولیت اسید فلوئوریدریک تحت جریان ثابت و سه ولتاژ 80، 100 و 130 ولت، فرآیند آندایزینگ صورت پذیرفت. نمونه های آندایز شده در شرایط مختلف، از لحاظ مورفولوژی توسط SEM یا FESEM و از لحاظ ساختاری توسط XRD مورد بررسی قرار گرفتند. تغییرات توپوگرافی سطح تیتانیم در اثر آندایزینگ به کمک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد.جهت فعال سازی و بهبود زیست سازگاری، نمونه های آندایز شده تحت عملیات قلیایی و عملیات حرارتی قرار گرفتند. به منـظور لایه نشـانی بـه روش بیومیمتیک، محلول های فوق اشباع با غلظت چند برابر مایع شبیه سازی شده (SBF) تهیه گردید و سپس لایه نشانی در دو مرحـله با دو نوع محلول فوق اشباع جهت جــوانه زنی و رشـد کــلسیم فسفات انجام پذیرفت. وضعیت و شناسایی پوشش به وجود آمده توسط XRD و FTIR (از نظر ساختاری) و SEMوEDXA (از منظر مورفولوژی سطح) به منظور بررسی نحوه تشکیل هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که انجام عملیات آندایزینگ، زمان لازم برای عملیات قلیایی و فعال سازی سطح زیرلایه تیتانیومی را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. با افزایش ولتاژ آندایزینگ، ساختار سطحی تیتانیوم از حالت متخلخل با تخلخل های گرد به حالت ستونی وکشیده تغییر یافته و زبری سطحی با افزایش روبرو می شود. آندایزینگ تیتانیوم در ولتاژهای بالاتر از 80 ولت باعث شد تا در اثر غوطه وری دو مرحله ای در محیط شبیه سازی شده (SBF)، لایه هیدروکسی آپاتیت-کربناتی با مورفولوژی ویسکرمانند در امتداد صفحه بلوری (002) رشد یابد. افزایش ولتاژ فرآیند آندایز باعث شد لایه هیدروکسی آپاتیت از بلورینگی بالاتری برخوردار گردد.
- Abstract
- Biomimetic coating procedure was used to deposit a bioactive layer of hydroxyapatite (HA) on the surface – modified titanium by anodization process. The anodization was performed on the clean surface of titanium under three different voltages of 80, 100 and 130v using HF as the electrolyte.The morphology, structure and topographyof the anodized substrates were evaluated byScaning Electron Microscopy (SEM) or Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), XRray Diffraction (XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM), respectively.Biomimetic coatings were deposited on the surface of anodized titanium using a two-stage procedure by immersion in two concentrated Simulated Body Fluids (SBF) with different concentration of Mg+2 and HCO3-2 ions under physiological conditions. The results showed that an increase in anodization voltage tends to produce a porous surface with a circular pores toward a columnar layer of rutile. The surface roughness of anodized surfaces was increased by increasing voltage.Biomimetic coating procedure was caused to form a HA layer which was proved by XRD, FTIR and SEM. The HA layer formed on the anodized titanium surface has a whisker-like morphology. The crystallinityof HA layer was increased by an increase in voltage.The findings indicate that the anodized titanium at high voltages, may be suitable substrate for biomimetic coating procedure. Keywords: Biomimetics, Anodizing, Titanium, Hydroxyapatite
