Micro-Arc Zn- and Ag-Containing Coatings for Implants with Complex Porous Architecture Obtained by 3D Printing Method from Titanium Alloy
Open Access
- 9 July 2020
- journal article
- research article
- Published byΒ ECO-Vector LLCΒ inΒ Traumatology and Orthopedics of Russia
- Vol.Β 26Β (2), 109-119-119
- https://doi.org/10.21823/2311-2905-2020-26-2-109-119
Abstract
ΠΠΊΡΡΠ°Π»ΡΠ½ΠΎΡΡΡ. Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡΠΈΡΡΡΡ ΡΡΠ΅Ρ ΠΌΠ΅ΡΠ½ΡΡ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π΄Π»Ρ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π΄Π΅ΡΠ΅ΠΊΡΠΎΠ² ΠΊΠΎΡΡΠΈ ΠΈ Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡΡΡΠ΅ΠΉ ΡΠ΅Π³Π΅Π½Π΅ΡΠ°ΡΠΈΠΈ ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ Π²Π°ΠΆΠ½ΡΠΌ Π½Π°ΠΏΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡΠΈΠ½ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡ. ΠΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΡΡΠΈΠΌΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡΡΡΡ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΈΠΌΠΏΠ»Π°Π½ΡΠ°ΡΠ° ΠΏΡΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡΠ²ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ ΠΊΠΎΡΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΠΊΠ°Π½ΡΡ. Π¦Π΅Π»Ρ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ β ΠΎΡΠ΅Π½ΠΈΡΡ ΡΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎ-Ρ ΠΈΠΌΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΠΈ ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡΠΈΠΌΠΎΡΡΡ Ρ ΡΠΊΠ°Π½ΡΠΌΠΈ ΠΆΠΈΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡΠ³Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ° ΠΏΠΎΡΠΈΡΡΡΡ ΠΈΠΌΠΏΠ»Π°Π½ΡΠ°ΡΠΎΠ² ΡΠΎ ΡΡΠΎΡΠΌΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡΠΌΠΈ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΌΠΈΠΊΡΠΎΠ΄ΡΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉ-ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ½ΡΠΌΠΈ Zn- ΠΈ Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡΠΌΠΈ. ΠΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π» ΠΈ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄Ρ. ΠΠΌΠΏΠ»Π°Π½ΡΠ°ΡΡ Ρ ΡΠ°Π·Π»ΠΈΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠΈΠΏΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠΈΡΡΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ°Π»ΠΈ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΡΡΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°Π·Π΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡΠΎΡΠΊΠΎΠ² ΡΠΈΡΠ°Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ»Π°Π²Π° Ti-6Al-4V. ΠΠ° ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΈΠΌΠΏΠ»Π°Π½ΡΠ°ΡΠΎΠ² Π±ΡΠ»ΠΈ ΡΡΠΎΡΠΌΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½Ρ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΌΠΈΠΊΡΠΎΠ΄ΡΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉ-ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ½ΡΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡ, Π² ΡΠΎΠΌ ΡΠΈΡΠ»Π΅ Zn- ΠΈ Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΠ΅. Π Π΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡ. ΠΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡ, Π½Π°Π½Π΅ΡΠ΅Π½Π½ΡΠ΅ Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ»ΠΈΡΠ°Ρ ΡΠ°Π·Π½ΡΡ ΡΠΎΡΡΠ°Π²ΠΎΠ², ΡΠ°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅ΡΠ½ΠΎ ΡΠ°ΡΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ ΠΏΠΎ ΡΠ΅ΡΡΠ°ΡΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ΅ ΠΈΠΌΠΏΠ»Π°Π½ΡΠ°ΡΠΎΠ². Π€Π°Π·ΠΎΠ²ΡΠΉ ΡΠΎΡΡΠ°Π² Zn-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΡ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΠΉ, Π½Π°Π½Π΅ΡΠ΅Π½Π½ΡΡ Π² ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ»ΠΈΡΠ΅, ΠΏΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ Π°ΠΌΠΎΡΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ°ΠΌΠΈ ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΡ. Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡ, Π½Π°Π½Π΅ΡΠ΅Π½Π½ΡΠ΅ Π² ΡΠ΅Π»ΠΎΡΠ½ΠΎΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ»ΠΈΡΠ΅, ΠΈΠΌΠ΅ΡΡ Π°ΠΌΠΎΡΡΠ½ΠΎ-ΠΊΡΠΈΡΡΠ°Π»Π»ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ, Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ ΠΊΡΠΈΡΡΠ°Π»Π»ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠΉ ΡΠ°Π·Ρ Π² Π½ΠΈΡ ΠΈΠ΄Π΅Π½ΡΠΈΡΠΈΡΠΈΡΡΠ΅ΡΡΡ ΡΡΠΈΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉΡΠΎΡΡΠ°Ρ Π² ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡΠΈΠΊΠ°ΡΠΈΠΈ Ξ± ΠΈ Ξ². ΠΠΎ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠ°ΠΌ ΠΠ’Π’-ΡΠ΅ΡΡΠ° Π±ΡΠ»Π° Π²ΡΡΠ²Π»Π΅Π½Π° Π²ΡΡΠΎΠΊΠ°Ρ ΠΌΠ΅ΡΠ°Π±ΠΎΠ»ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠ°Ρ Π°ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΡ ΠΏΠΎΡΡΠ½Π°ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠΈΠ±ΡΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΎΠ² ΡΠ΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ pFb ΠΏΡΠΈ ΠΈΡ ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΡΠ»ΡΡΠΈΠ²ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Ρ ΡΠΊΡΡΡΠ°ΠΊΡΠ°ΠΌΠΈ ΠΎΠ±ΡΠ°Π·ΡΠΎΠ² ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉ-ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ½ΡΡ Zn- ΠΈ Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΡ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΠΉ Π² ΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 48 Ρ. Π² ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡΡ 37ΒΊΠ‘, Π² 5% Π°ΡΠΌΠΎΡΡΠ΅ΡΠ΅ Π‘Π2, Π² ΡΡΠ°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅ΡΠ°Π±ΠΎΠ»ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠΉ Π°ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΏΠΎΡΡΠ½Π°ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠΈΠ±ΡΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΎΠ² ΡΠ΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° ΠΈΠ½ΡΠ°ΠΊΡΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΡΠ»ΡΡΡΡΡ. ΠΠ°ΠΊΠ»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π ΠΏΡΠΎΡΠ΅ΡΡΠ΅ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π²Π»ΠΈΡΠ½ΠΈΡ ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉ-ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ½ΡΡ Zn- ΠΈ Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΡ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΠΉ Π½Π° ΠΆΠΈΠ²ΡΠ΅ ΠΏΠΎΡΡΠ½Π°ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠΈΠ±ΡΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΡ ΡΠ΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ pFb Π²ΡΡΠ²ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΎΡ ΡΠ°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΆΠΈΠ·Π½Π΅ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΊΠ»Π΅ΡΠΎΠΊ ΠΊΡΠ»ΡΡΡΡΡ, ΡΡΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ ΡΠ΄Π΅Π»Π°ΡΡ Π·Π°ΠΊΠ»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎ ΡΠΎΠΌ, ΡΡΠΎ ΠΈΠ·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½ΡΡ Π½Π΅ Π²Π»ΠΈΡΠ»ΠΈ Π½Π΅Π³Π°ΡΠΈΠ²Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°ΡΠ΅Π»Ρ ΠΊΠ»Π΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΡΡ Π°Π½ΠΈΡ, ΡΡΠΎ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠ²Π°Π΅Ρ ΡΠΎΡ ΡΠ°Π½Π½ΠΎΡΡΡ ΠΆΠΈΠ·Π½Π΅ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΊΠ»Π΅ΡΠΎΠΊ Π² ΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 48 Ρ. ΠΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ Π΄Π°Π»ΡΠ½Π΅ΠΉΡΠΈΠ΅ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π΄Π»Ρ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΡΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΈ Π±ΠΈΠΎΡΠ΅Π·ΠΎΡΠ±ΡΠΈΠΈ ΠΈ ΡΡΠ΅ΠΏΠ΅Π½ΠΈ Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡΠΈ Π°Π½ΡΠΈΠ±Π°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ² ΠΊΠ°Π»ΡΡΠΈΠΉ- ΡΠΎΡΡΠ°ΡΠ½ΡΡ Zn- ΠΈ Ag-ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΡ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΠΉ.Keywords
This publication has 20 references indexed in Scilit:
- Chemical leveling mechanism and oxide film properties of additively manufactured Tiβ6Alβ4V alloyJournal of Materials Science, 2019
- 3-D printed Ti-6Al-4V scaffolds for supporting osteoblast and restricting bacterial functions without using drugs: Predictive equations and experimentsActa Biomaterialia, 2019
- Current Biomedical Applications of 3D Printing and Additive ManufacturingApplied Sciences, 2019
- Fabrication of fillable microparticles and other complex 3D microstructuresScience, 2017
- Superhydrophilic (superwetting) surfaces: A review on fabrication and applicationJournal of Industrial and Engineering Chemistry, 2017
- Fully porous 3D printed titanium femoral stem to reduce stress-shielding following total hip arthroplastyJournal of Orthopaedic Research, 2016
- Superhydrophobic materials for biomedical applicationsBiomaterials, 2016
- Design and characterization of calcium phosphate ceramic scaffolds for bone tissue engineeringDental Materials, 2016
- An insight into functionalized calcium based inorganic nanomaterials in biomedicine: Trends and transitionsColloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015
- Significance of calcium phosphate coatings for the enhancement of new bone osteogenesis β A reviewActa Biomaterialia, 2014