Wyniki 1-10 spośród 12 dla zapytania: authorDesc:"ROMAN MAJOR"

Hybrid Pulsed Laser Deposition of Gradient TiN and TiCN coatings for biomedical applications

Czytaj za darmo! »

Hybryd PLD method was used for deposition high quality thin TiN and TiCN coatings. There was a new layer composition layout proposed by application buffer, starting coating. Sophisticated TEM investigation based on high resolution transmission electron microscopy was used to reveal structure dependence on specific atmosphere in the reactive chamber. New technique of the crystallographic orie[...]

Influence of sintering temperature on morphology of dense bioceramics based on hydroxyapatite derived from porcine bones

Czytaj za darmo! »

Hydroxyapatite (HAp - Ca10(PO4)6(OH)2) is the major constituent of mineral phase of human bone. It characterizes itself with high biocompatibility and has been used in medicine and stomatology for more than 20 years [1]. Hydroxyapatite can be obtained either by synthesis or by extraction from natural sources. Commercially available hydroxyapatite materials are listed in Table 1. Hydroxyapatite derived from porcine bones has not been commercialized yet, thus its development seems to be an attractive field of research. Biocompatibility of hydroxyapatite of porcine origin has been proved under in vitro and in vivo conditions [2, 3]. Heat treatment significantly influences chemical composition of the regarded hydroxyapatite derived from the animal bone. Such observation is proved by the other investigators [4, 5]. The information, found in literature and concerning influence of the sintering conditions on the dense bioceramics biocompatibility, however, do not cover all possible sintering conditions [5÷8]. The aim of the presented work was to examine the influence of the temperature of sintering process on the hydroxyapatite morphology. The properties of the investigated materials were afterwards subject of in vitro biocompatibility investigation. MATERIALS AND METHODS Hydroxyapatite of porcine origin was obtained from long porcine bones. Preparation procedure comprised bones boiling in distilled water for 24 h, mechanical removal of tissue and spongy parts residues, leaching out of organic matter with 4 M sodium hydroxide solution during 48 h at 100°C, rinsing with distilled water in order to remove NaOH, drying at 120°C to constant mass, milling, sieving and calcination at 450°C in atmosphere of air for complete removal of organic matter. As reference material HA BIOCER synthetic hydroxyapatite from Chema-Elektromet (Pola[...]

Badania struktury i właściwości powłok hybrydowych typu NiAl/FeAl i NiCr/FeAl osadzanych metodą PAPVD-Arc

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań i analiz możliwości wykorzystania metody PAPVD-Arc do otrzymania powłok intermetalicznych na bazie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al osadzonych na stali 45 z udziałem warstw przejściowych NiAl i NiCr. Omówiono szczegółowo proces technologiczny przyjętej koncepcji osadzania PAPVD-Arc hybrydowego systemu powłokowego, według której proces syntezy realizowan[...]

Struktura i właściwości warstw tlenoazotowanych na stopie Ti6Al4V wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego

Czytaj za darmo! »

Azotki i tlenki tytanu charakteryzują się dobrą biozgodnością i stosowane są w medycynie jako warstwy na implanty tytanowe. W zależności od przeznaczenia implantów warstwy te powinny charakteryzować się wysoką odpornością na zużycie przez tarcie, odpornością korozyjną, eliminacją zjawiska metalozy, tj. przechodzenie składników stopu do otaczających tkanek. W artykule przedstawiono badania str[...]

Microstructure of the surface layer of a Ti6Al4V alloy and X5CrNi18-10 steel after laser treatment

Czytaj za darmo! »

One of the relatively new method of mechanical surface treatments is Laser Shock Processing (LSP), which introduce strain hardening and compressive residual stresses into the treated surface layer. LSP uses laser pulses with pulse duration within the nanosecond range to modify the surface layers by means of high pressure [1, 2]. Laser parameters for LSP require power density ≥0.1 GW/cm2 and laser pulse duration ≤10-6 s. During the process, the laser beam is directed onto the surface of the material. The area to be treated is usually covered with two types of coatings: an absorbing coating, opaque to the laser beam, for example black paint, placed directly on the surface of the investigated material, and over this a transparent to the laser beam coating for example water [3, 4]. Figure 1 shows the scheme of the Laser Shock Processing. When the laser beam with sufficient intensity is directed onto the surface, it passes through the transparent layer and is absorbed by the black coating. The absorbing coating is vaporized and the vapor rapidly achieves very high temperatures at which electrons are ionized and a plasma plume is formed. The rapidly expanding plasma is confined on the surface of the metal by the layer of water, creating high pressures. This pressure propagating into the treated material as a shock wave, can induce microstructural changes and cause high increase of dislocation density and produce a high residual surface compressive stresses [5, 6]. The aim of this work was to investigate the effect of Laser Shock Processing on the microstructure and roughness of the surface layer of the Ti6Al4V titanium alloy and X5CrNi18-10 austenitic stainless steel. MATERIALS AND E[...]

Biomedical inspired surface modification


  Progress in the field of biomedical engineering solutions can effectively combine materials science with alive cells. Surface treatments are effectively done by plasma PVD and CVD techniques to shape the surface and the research activity which is targeted to form a biomimetic nanotopography and surface chemistry. There are still numerous barriers limiting the use of some solutions thus recently popular are materials mimicking the target tissue [1÷3]. Controlling the biological environment through suitable scaffold properties is an essential task for the tissue engineering. Stem cells are the subject of great interest due to their biological properties and clinical application and they are defined to self-renew and produce specialized progeny [4÷6]. The challenge is to develop novel biomaterials which will enhance the new culture-based approaches. Each cell, which grows and matures, has its own niche which has a spatial structure of cells and an extracellular matrix. It forms a microenvironment that keeps the cells alive and gives signals to the main cell proliferation, maturation, or to self-renewal. The stem cell niche refers to an anatomical and functional structure, including cellular and extracellular components, local and systemic factors that are integrated to regulate the stem cell proliferation, differentiation, survival and localization [7÷9]. In 1978, Schofield proposed the concept of "stem cell niche" in studies of the haematopoietic stem cells (HSCs) [10]. Since then, this hypothesis has been validated by a number of studies and the in vivo evidence of the existence of stem cell niche was first provided in studies using invertebrate models [11] and in the Drosophila germline stem cells [12]. The main focus was to reconstruct the microenvironment on the surface with the shape of niches. Nevertheless, the modified materials are still elastically deformable. Optical transparency, electrical insulation, semi-perm[...]

Nanostrukturalne powłoki na bazie tytanu do kontaktu z krwią; diagnostyka strukturalna, adhezja komórek w warunkach hydrodynamicznych

Czytaj za darmo! »

Odpowiedź komórek na obciążenia mechaniczne w warunkach ich oddziaływania z implantowanym materiałem jest ważnym elementem determinującym powodzenie implantu [1]. Zjawiska te występują szczególnie w systemach naczyniowych oraz mięśniowych. Komórki budujące naczynia krwionośne poddawane są ciśnieniu pulsacyjnemu przepływającej krwi. W celu określenia sił mechanicznych oddziałujących na komórki naczyniowe wprowadzonych zostało kilka dynamicznych testów in vitro. Większość z nich wykorzystuje relację pomiędzy adhezją komórek a naprężeniem ścinającym, występującym pomiędzy komórką a powierzchnią biomateriału. Z fizykochemicznego punktu widzenia, bio-adhezja dotyczy trzech składowych: komórek, stałego podłoża i ciekłego medium [2]. W ostatnim dwudziestoleciu liczne eksperymentalne [...]

Wpływ struktury powłok na bazie tytanu i węgla na właściwości biofizyczne biomateriałów do kontaktu z krwią

Czytaj za darmo! »

Adhezja i aktywacja komórek do powierzchni materiałów o przeznaczeniu na implanty medyczne jest bardzo istotnym zagadnieniem [1, 2]. Parametry strukturalne wytworzonej powłoki kontaktowej istotnie wpływają na interakcję biomateriału z tkanką łączną [3]. Celem prowadzonych prac przez zespół autorów jest wytworzenie nowego, gradientowego materiału o odpowiednich właściwościach strukturalnych i dobrej biozgodności [4]. Przedmiotem realizowanych badań były cienkie warstwy gradientowe na bazie tytanu metalicznego oraz stechiometrycznego TiN i Ti(C, N) nanoszone różnymi metodami, a mianowicie: ablacji laserowej (PLD) [5], magnetronową oraz hybrydową łączącą PLD z magnetronową, głównie na klinicznie stosowany poliuretan [6÷9]. Tematykę poszerzono o powłoki na bazie węgla. W związku szerokim zainteresowaniem podłożami polimerowymi, pokrywanie podłoży metalicznych zostało zminimalizowane. Proces osadzania realizowano w Centrum Laserowym w Austrii, kompleksową diagnostykę strukturalną na podstawie badań XRD, SEM, TEM, HRTEM wykonano w IMIM PAN w Krakowie i w Laboratorium Biofizycznym na Politechnice w Grenoble oraz Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu, gdzie prowadzono testy wyznaczenia kinetyki przylegania komórek do materiałów o potencjalnym zastosowaniu biomedycznym. Skonstruowano unikatową aparaturę do badań adhezji komórek w warunkach przepływu medium, na której zrealizowano badania. Dane doświadczalne uzyskuje się na drodze analizy obrazów fluorescencyjnych po przeprowadzonym teście w warunkach kinetycznych i służą one do wyznaczania krzywych kinetycznych. Kompleksowa diagnostyka strukturalna realizowana była metodą rentgenografii strukturalnej oraz skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz laserowej mikroskopii konfokalnej i akustycznej mikroskopii skaningowej i miała na celu opis morfologii powierzchni, analizę właściwości fizycznych oraz mechanicznych. Uzyskane wyniki z przeprowadzonych badań mikrostrukt[...]

Wykorzystanie bezpośredniej litografii interferencyjnej do nanoszenia struktur periodycznych na powierzchni różnych materiałów


  Bezpośrednia litografia interferencyjna jest technologią przeznaczoną do modyfikacji powierzchni różnych materiałów. Technologia ta wykorzystuje przestrzenne zmiany natężenia promieniowania wytworzonego w wyniku interferencji co najmniej dwóch impulsowych wiązek laserowych dużej mocy, które indukują lokalne i okresowe modyfikacje powierzchni materiału. Pozwala to, w jednym kroku i bez maski, na bezpośrednie wytwarzanie okresowych struktur i wzorów o dobrze zdefiniowanym porządku dalekiego zasięgu w skali mikro- i submikronowej [1÷3]. Technika ta jest nowym rozwiązaniem periodycznej inicjacji takich procesów metalurgicznych jak topnienie, rekrystalizacja czy regeneracja warstwy wierzchniej materiałów. Wykorzystanie impulsowych laserów dużej mocy pozwala na modyfikację morfologii i struktury warstwy lub warstw wierzchnich, włącznie z przetapianiem warstw głębiej położonych bez naruszania warstwy powierzchniowej. W zależności od określonych parametrów materiałowych i morfologii struktury można zrealizować nowe układy, takie jak biosensory, układy mikroprzepływów, formy do zastosowań biologicznych oraz struktury fotoniczne. W porównaniu z bardziej znanymi metodami litograficznych nowością tej technologii jest bezpośredni proces wytwarzania tego rodzaju struktur w przeciwieństwie do wytwarzania na materiale pośrednim w postaci fotorezystu. Zmiany topografii powierzchni, generowanie mikro/nanostruktur jedno-, dwu- i trójwymiarowych, w tym struktur zhierarchizowanych, wytwarzanych na powierzchni materiałów, silnie wpływają na ich własności, a nawet spełniane funkcje. Możliwość sprawnego i ekonomicznego wytwarzania dobrze zdefiniowanych, regularnych struktur powierzchniowych może być skutecznym sposobem znacznej poprawy istniejących lub tworzenia nowych właściwości wielu materiałów [3÷5]. W artykule do wytwarzania periodycznych wzorów na powierzchni metali, półprzewodników, izolatorów, ceramiki i metalicznych struktur wielowarstwowyc[...]

 Strona 1  Następna strona »