Ortopedsko zlitino CoCrMo smo oksidirali v različnih simuliranih fizioloških raztopinah z namenom ugotoviti razlike v debelini, sestavi in strukturi plasti, ki se tvorijo na površini v odvisnosti od sestave raztopine. Pri študiju smo uporabili rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo z ionskim jedkanjem. Uporabili smo naslednje simulirane fiziološke raztopine: (a) 0.14 M NaCl, (b) simulirano Hankovo raztopino, ki vsebuje anorganske soli, (c) simulirano Hankovo raztopino, ki vsebuje anorganske soli in vzorec sinovialne tekočine, odvzet pri revizijski operaciji kolčne proteze, in (č) minimalni esencialni medij (MEM), ki poleg anorganskih soli vsebuje še aminokisline in vitamine. Po oksidaciji v pasivnom področju nismo opazili bistvenih razlik v sestavi pasivne plasti: plast je debeline nekaj nanometrov in, razen v raztopini NaCl, vsebuje majhno količino kalcijevega fosfata. Po oksidaciji v transpasivnem področju se debelina plasti znatno poveča zaradi tvorbe kobaltovih- in molibdenovih oksidov. Istočasno se poveča tudi koncentracija kalcijevega fosfata. Plasti, ki se tvorijo v raztopini MEM in Hankovi raztopini ob prisotnosti sinovialne tekočine, vsebujejo zvrsti z dušikom in ogljikom. Dodatek sinovalne tekočine torej značilno vpliva na delovanje zlitine CoCrMo.
COBISS.SI-ID: 25970471
Vedenje ortopedske zlitine CoCrMo smo raziskovali v dveh simuliranih fizioloških raztopinah ob prisotnosti natrijeve soli hialuronske kisline. Hialuronska kislina je sestavna komponenta sinovialne tekovičine, ki se nahaja v sklepu. Poznavanje mehanizma zaščite kovinskih zlitine v tem okolju je pomembno vendar še nezadostno raziskano. Pri študiju smo uporabili elektrokemijske metode, rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo in vrstično elektronsko mikroskopijo. Analizirali smo sestavo, debelino in morfologijo plasti, ki se tvori ob prisotnosti hialuronske kisline. Ugotovili smo, da dodatek hialuronske kisline pospeši tvorbo nano-strukturirane plasti kalcijevega fosfata na površini kovine. Nastala plast deluje tudi protikorozijsko. V testih s celičnimi kulturami osteoblastov se ob prisotnosti hialuronske kisline poveča aktivnost alkalne fosfataze, kar nakazuje na povečano ostegensko aktivnost. Dobljeni rezultati odpirajo možnosti za povečano funkcionalizacijo površine kovine s ciljem povečane osteointegracije.
COBISS.SI-ID: 512333625
Titan in njegove zlitine izkazujejo edinstveno kombinacijo lastnosti, t. j. trdnost in biokompatibilnost, kar omogoča njihovo široko uporabo v medicinskih aplikacijah v zadnjih 50 letih. Danes je veliko raziskav usmerjenih v določanje optimalne topografije površine za bioaplikacije s poudarkom na nanotehnologijah. Titanovi vsadki s hrapavo topografijo povečujejo adhezijo osteoblastov, zorenje in tvorbo kosti. Nadalje, adhezija različnih celic je odvisna od lastnosti površine, t. j. topografije, porazdelitve naboja in kemijskih lastnosti. V preglednem članku smo predstavili specifične nanotopografije titana, TiO2 nanocevke, ki jih pridobimo z elektrokemijsko anodizacijo ali s kakšno drugo metodo, npr. hidrotermalno. Ključna prednost TiO2 nanocevk je povezava med morfologijo in adhezijo celic, njihovo porazdelitvijo, rastjo in diferencijacijo. Pri mezenhimskih matičnih celicah je diferencijacija največja pri uporabi manjših nanocevk (15 nm), medtem ko je upočasnjena pri nanocevkah z večjim premerom (100 nm), kar lahko pripelje celo do apoptoze. V preglednem članku smo se osredotočili na najbolj učinkovite 1-D nanostrukture in njihove lastnosti osteointegracije, interakcij s proteini in antibakterijske lastnosti.
COBISS.SI-ID: 28319015
Umetni kolčni sklep je eden izmed najuspešnejših posegov v moderni medicini, saj prispeva k zmanjšanju bolečine in izboljša kvaliteto življenja milijonom bolnikom, ki trpijo za osteoartritisom. Žal je življenjska doba umetnega sklepa omejena, največkrat zaradi omajanja, ki je pogosto združeno z osteolizo, obrabo in korozijo. V zadnjem desetletju smo na podlagi poglobljenih raziskav pridobili veliko podatkov o bioloških interakcijah med različnimi tipi obrabnih delcev in kovinskih ionov, ki se sproščajo s površine vsadkov. Vrsta in oblika delcev ter vrsta ionov so odvisni od vrste obremenilnega sklopa: kovina-na-polietilen, kovina-na-kovino in keramika-na-keramiko. V poglavju je opisana vloga biomaterialov in obrabnih in korozijskih produktov v procesu omajanja, s posebnim poudarkom na sklepih kovina-na-kovino in preplastitvenih sklepih.
COBISS.SI-ID: 27205159
Raziskali smo anodno oksidacijo v ocetni kislini kot način izboljšanja korozijske odpornosti titana in njegovih zlitin Ti-6Al-7Nb in Nitinola v simulirani fiziološki raztopini. Sestavo in debelino plasti smo analizirali z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo, pri študiju elektrokemijskih lastnosti pa smo uporabili metode linearne polarizacije, ciklične polarizacije in elektrokemijske impedančne spektroskopije. Pri anodizaciji vseh treh materialov se kot glavni oksid tvori TiO2. Oksidna plast ščiti podlago pred raztapljanjem, kar je razvidno iz močnega povečanja polarizacijske upornosti in zmanjšanja korozijskega toka. Rezultate elektrokemijske impedančne spektroskopije smo modelirali skozi dvoplastno strukturo plasti. Anodizacija predstavlja enostaven in učinkovit način izboljšanja protikorozijskih lastnosti zlitin na osnovi titana v simulirani fiziološki raztopini.
COBISS.SI-ID: 26736167