توصيفگر ها :
اكسيد گرافن , برديجيت , Ti6Al4V , غوطه وري , زيست سازگاري
چكيده فارسي :
چكيده
با وجود خواص قابل توجه تيتانيم و آلياژهاي آن به عنوان كاشتني براي كاربردهاي داخل بدن، عدم قابليت اتصال مناسب با بافت يكي از مهمترين مشكلات اين فلز ميباشد. به اين منظور توسعه پوششهاي زيست فعال در سطح اين آلياژها ميتواند در جهت رسيدن به برهمكنشي مطلوب با بافت استخوان، مفيد باشد. هدف از پژوهش حاضر، ساخت و مشخصهيابي پوشش نانوكامپوزيتي اكسيد گرافن-برديجيت بر روي زيرلايه Ti6Al4V به روش غوطهوري است. در اين راستا، پس از سنتز پودر برديجيت توسط روش سل-ژل احتراقي با استفاده از پراش پرتو ايكس و ميكروسكوپ الكتروني عبوري مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس پوشش نانوكامپوزيتي اكسيد گرافن-برديجيت با غلظتهاي مختلف برديجيت (4، 8 و 12 درصد وزني) به روش غوطهوري بر روي سطح Ti6Al4V اعمال شد. پوششها با استفاده از الگوي پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، طيفسنجي فروسرخ با تبديل فوريه، زبري سنجي، اندازهگيري زاويه ترشوندگي، استحكام چسبندگي، آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي، ارزيابي زيست فعالي در محلول شبيهسازي شده بدن و كشت سلولي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش ميزان برديجيت تا 8درصد وزني پوششي يكنواخت و متراكم ايجاد شد و به عنوان پوشش بهينه شناخته شد. آزمون خوردگي بر روي پوشش بهينه نشان داد كه پوشش عملكرد بهتري نسبت به زيرلايه بدون پوشش دارد. همچنين ميزان زبري و آبدوستي بر روي پوشش بهينه افزايش يافت. نتايج حاصل از بررسي سميت سلولي نشان داد كه تمامي پوششها با گذشت زمان باعث تكثير سلولي شدند و هيچكدام سميتي بر روي سطح Ti6Al4V ايجاد نكردند. آزمون چسبندگي نيز نشان داد كه با افزايش ميزان برديجيت چسبندگي نيز افزايش يافته است.
چكيده انگليسي :
Abstract
Despite the significant properties of titanium and its alloys as implants for in vivo applications, the lack of proper osseointegration with tissue is one of the major problems of this metal. So, the development of bioactive coatings on the surface of these alloys can be useful in achieving the desired interaction with bone tissue. The purpose of the present study was to prepare the nanocomposite coatings of bredigite-graphene oxide (GO) on Ti6Al4V substrate by dip-coating method. In this regard, after synthesis of bredigite nanopowder using a combustion sol-gel was evaluated by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Then, the nanocomposite coating of bredigite- graphene oxide containing various concentrations of bredigite (4, 8 and 12 wt %) was prepared using a simple dip-coating method on Ti6Al4V. The coatings were examined using X-ray diffraction pattern, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), surface roughness measurement, water contact angle measurement, adhesion strength, potentiodynamic polarization test, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), in vitro bioactivity evaluation in the simulated body fluid (SBF) and Biocompatibility evaluation. The results showed that increasing the bredigite concentration upon 8 wt%, resulted in the formation of a uniform and dense coating. The corrosion assays also confirmed the improved corrosion resistance of the bredigite-GO coatings compared to uncoated substrate. The roughness and hydrophilicity of the optimum coating also increased. The results of cytotoxicity analysis showed that all coatings over time caused cell proliferation and no toxicity on Ti6Al4V surface. The adhesion test also showed that as the amount of bredigite increased, the adhesion also increased.