ارزيابي رفتار زيستي و خوردگي پوشش نانو كامپوزيتي شيشه¬هاي زيست فعال - پلي‌كاپرولاكتون بر زير لايه آندايز شده آلياژ Ti6Al4V

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

آلياژ Ti-6Al-4V به‌واسطه‌ خواص زيست سازگاري مناسب آن در مهندسي پزشكي به‌طور گسترده‌اي به‌عنوان ايمپلنت مورد استفاده است. از طرفي به علت چالش‌هاي باليني و ارتوپدي از رهايش شديد يون‌هاي فلزي و آثار مخرب آن بر بدن، لازم است تا آلياژ مورد پوشش‌دهي قرار گيرد. شيشه زيست‌فعال با تشكيل پيوند با بافت سخت استخوان در ترميم و بهبود بافت‌هاي تخريب شده استخواني به كار مي‌روند. در اين پژوهش، پوشش كامپوزيتي پلي‌كاپرولاكتون-ژلاتين حاوي نانو ذرات شيشه زيست‌فعال سنتز شده (با اندازه‌ي 12 ± 105 نانومتر) با غلظت‌هاي مختلف (5، 15و 25 درصد وزني) شيشه زيست‌فعال به روش الكترواسپري بر روي سطح آندايز شده (در الكتروليت حاوي اتيلن گليكول در ولتاژ 50 ولت به مدت 1 ساعت) آلياژ Ti-6Al-4V اعمال‌شده است. ارزيابي پوشش‌ها با استفاده از الگوي پراش پرتوايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، زبري سنجي، اندازه‌گيري زاويه ترشوندگي، طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي انجام گرفت. نتايج آزمون ترشوندگي نشان داد كه افزايش شيشه زيست‌فعال تأثير مثبت روي افزايش آب‌دوستي پوشش دارد. هم‌چنين آزمون خوردگي انجام گرفته روي پوشش نشان داد كه همه پوشش¬ها توانسته¬اند عملكرد روئين بهتري نسبت به زير لايه خام از خود نشان دهند اما پوشش حاوي 15% شيشه زيست‌فعال رفتار پسيواسيون بهتري در مقايسه با ساير پوشش¬ها از خود نشان داد. بنابراين اين پوشش به‌عنوان پوشش بهينه انتخاب شد. هم‌چنين اين پوشش عملكرد خوبي، به لحاظ زبري متوسط(27/2 ميكرومتر)، ترشوندگي بالا(17/54 درجه) و چسبندگي خوب پوشش به زير لايه در كلاس‌بندي 3B از خود نشان داد، درصورتي‌كه پوشش حاوي 0%، 5% و 25% به ترتيب در كلاس‌بندي 1B، 2Bو 1B بودند. بر اساس تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي از نمونه-ها، پس از غوطه¬وري بلند مدت در محلول شبيه‌سازي‌شده بدن، با وجود كاهش اندك در ميزان آپاتيت تشكيل‌شده بر سطح نمونه حاوي 15% شيشه زيست‌فعال اين پوشش هم‌چنان داراي خاصيت زيست‌فعالي خوبي است. علاوه بر اين نتايج نشان داد كه پوشش حاوي 15% شيشه زيست‌فعال از اتصال و گسترش تعداد بيشتري از سلول‌هاي MG-63 پشتيباني مي¬كند و هيچ‌يك از نمونه¬ها سميت سلولي ايجاد نمي¬كنند.

232743

خوردگي و حفاظت مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان