ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ BỀ MẶT TỚI ĐỘ NHÁM VÀ TÍNH THẤM ƯỚT CỦA TITAN ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH

Phạm Hồng Trang; Nguyễn Đức Hưng; Hoàng Văn Vương; Cao Hồng Hà; Phạm Hùng Vượng

doi:10.34238/tnu-jst.11468

ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ BỀ MẶT TỚI ĐỘ NHÁM VÀ TÍNH THẤM ƯỚT CỦA TITAN ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 03/11/24 Ngày hoàn thiện: 26/11/24 Ngày đăng: 26/11/24

Các tác giả

1. Phạm Hồng Trang, Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Nguyễn Đức Hưng, Đại học Bách khoa Hà Nội
3. Hoàng Văn Vương, 1) Đại học Bách khoa Hà Nội, 2) Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội
4. Cao Hồng Hà, Đại học Bách khoa Hà Nội
5. Phạm Hùng Vượng , 1) Đại học Bách khoa Hà Nội, 2) Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Tính chất bề mặt của Ti đóng vai trò quan trọng trong quá trình tích hợp xương, tăng độ bền, giảm viêm nhiễm và do đó cải thiện khả năng ứng dụng của Ti trong cấy ghép y sinh. Nghiên cứu này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý bề mặt titan qua ba bước sử dụng hỗn hợp các axit như (H₂O₂: HCl), (HF: HNO₃), và CH₃COOH được kiểm soát về nồng độ và thời gian thực hiện để điều chỉnh độ nhám và cải thiện khả năng thấm ướt bề mặt của Ti định hướng ứng dụng cho y sinh. Hình thái bề mặt Ti được đánh giá bằng phương pháp hiển vi điện tử quét, độ nhám của bề mặt được kiểm tra bằng hiển vi quang học. Khả năng thấm ướt của bề mặt Ti sau khi xử lý được khảo sát bằng cách đo góc thấm ướt. Kết quả nghiên cứu cho thấy độ nhám bề mặt tăng từ 1,54µm lên 10,09 µm với độ độ đồng đều cao, trong khi góc thấm ướt tương ứng đã giảm từ 68,9^o xuống còn 51,8^o. Kết quả phân tích EDS cho thấy bề mặt vật liệu sau khi xử lý bề mặt có độ tinh khiết cao. Kết quả này phù hợp với yêu cầu đặt ra về việc tăng hiệu quả xử lý bề mặt vật liệu titan cho định hướng ứng dụng trong cấy ghép y sinh.

Từ khóa

Bề mặt; Titan; Tẩm thực; Tính thấm ướt; Độ nhám

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] Y. Q. Liang, Z. D. Cui, S. L. Zhu, and X. J. Yang, "Characterization of self-organized TiO₂ nanotubes on Ti–4Zr–22Nb–2Sn alloys and the application in drug delivery system," J. Mater Sci.: Mater Med., vol. 22, pp. 461-467, 2011.

[2] C. Moseke, F. Hage, E. Vorndran, and U. Gbureck, "TiO₂nanotube arrays deposited on Ti substrate by anodic, oxidation and their potential as a long-term drug delivery system for antimicrobial agents," Applied Surface Science, vol. 258, pp. 5399-5404, 2012.

[3] S. Kahar, A. Singh, V. Patel, and U. Kanetkar, "Anodizing of Ti and Ti Alloys for Different Applications: A Review," IJSRD - International Journal for Scientific Research & Development, vol. 8, no. 5, pp. 272 - 276, 2020.

[4] K. Mustafa, J. Wroblewsk, B. S. Lopez, A. Wennerberg, K. Hultenby, and K. Arvidson, "Determining optimal surface roughness of TiO₂ blasted titanium by implant material for attachment proliferation and differentiation of cells derived from human mandibular alveolar bone," Clin. Oral Impl. Res., vol. 12, pp. 515-525, 2001.

[5] S. M. S. Tilebon, S. A. Emamian, H. Ramezanpour, H. Yousefi, M. Özcan, S. M. Naghib, Y. Zare, and K. E. Rhee, "Intelligent modeling and optimization of titanium surface etching for dental implant application," Sci. Rep., vol. 12, 2022, Art. no. 7184.

[6] R. Kohler, K. Sowards, and H. Medina, "Numerical model for acid-etching of titanium: Engineering surface roughness for dental implants," Journal of Manufacturing Processes, vol. 59, pp. 113-121, 2020.

[7] K.Y. Hung, Y. C. Lin, and H. P. Feng, "The Effects of Acid Etching on the Nanomorphological Surface Characteristics and Activation Energy of Titanium Medical Materials," Materials, vol. 10, 2017, Art. no. 1164.

[8] M. L. Nascimento, W. D. Mueller, A. C. Carvalho, and H. M. Tomás, "Electrochemical characterization of titanium biomaterials using the Mini-cell System," J. Mater Sci., vol. 41, pp. 3323-3327, 2006.

[9] A. Göransson, E. Jansson, P. Tengvall, and A. Wennerberg, "Bone formation after 4 weeks around blood-plasma-modified titanium implants with varying surface topographies: an in vivo study," Biomaterials, vol. 24, pp. 197-205, 2003.

[10] A. Bagno and C. D. Bello, "Surface treatments and roughness properties of Ti-based biomaterials," Journal of Materials Science: Materials in Medicine, vol. 15, pp. 935-949, 2004.

[11] X. X. Wang, S. Hayakawa, K. Tsuru, and A. Osaka, "A comparative study of in vitro apatite deposition on heat, H₂O₂ , and NaOH treated titanium surfaces," J. Biomed. Mater. Res., vol. 54, pp. 172-178, 2001.

[12] X. X Wang, S. Hayakawa, K. Tsuru, and A. Osaka, "Improvement of bioactivity of H₂O₂/TaCl₅ treated titanium after subsequent heat treatments," J. Biomed. Mater. Res., vol. 52, pp.171-176, 2000.

[13] M. Bezuidenhouta, G. T. Haarb, and T. Beckerb, "The effect of HF-HNO₃ chemical polishing on the surface roughness and fatigue life of laser powder bed fusion produced Ti-6Al-4V," Materials Today Communications, vol. 25, 2020, Art. no. 10139.

[14] A. Gristina, "Biomaterial-centered infection, microbial adhesion versus tissue integration," Science, vol. 237, pp. 1588-1595, 1987.

[15] Y. Oshida, A. Hashem, T. Nishihara, and M. V. Yapchulay, "Fractal dimension analysis of mandibular bones: towards a morphological compatibility of implants," Bone Mater. Eng., vol. 4, pp. 397-407, 1994.

[16] L. Ponsonnet, K. Reybier, N. Jaffrezic, V. Comte, and C. Lagneau, "Relationship between surface properties (roughness, wettability) of titanium and titanium alloys and cell behaviour," Materials Science and Engineering C, vol. 23, pp. 551-560, 2003.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11468

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ