اصلاح سازي سطحي ايمپلنت هاي تيتانيومي به روش اسپارك پلاسما زينترينگ جهت بار گذاري آنتي بيوتيك و بررسي رهايش آن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده در سال‌‌هاي اخير و با افزايش تعداد نفرات درگير با آسيب‌‌هاي استخواني استفاده از بيوموادهايي همچون ايمپلنت‌‌هاي فلزي به منظور جايگزين بافت‌‌هاي سخت افزايش يافته است. تيتانيوم و آلياژهاي آن مانند Ti6Al4V به دليل سازگاري عالي و غيرسمي بودن آن نسبت به مواد ديگر ترجيح داده شده است. اما در كنار اين خواص، معايبي نيز وجود دارد كه به منظور كاهش آن‌‌ها انجام عمليات اصلاح سازي سطح بسيار ضروري بوده است. در چندسال اخير از پوشش‌‌هاي مختلفي نظير سراميكي و پليمري به روش‌‌هاي متفاوت جهت برطرف نموندن محدوديت‌‌هاي آلياژ Ti6Al4V مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش از فرايند تف جوشي پلاسماي جرقه‌‌اي كه روشي جهت منسجم سازي پودر تحت تاثير هم زمان فشار و جريان مستقيم با آمپراژ بالا و ولتاژ پايين مي‌‌باشد، به عنوان يك روش نوين جهت اصلاح سازي سطح كاشتني استفاده شده است. بدين منظور نمونه‌‌هاي Ti6Al4V با قطر 18 ميلي¬متر با 4 گرم پودر دي اكسيد تيتانيوم تحت دماي 750 درجه سانتي‌‌گراد، فشار 40 مگاپاسكال به مدت 8 دقيقه پوشش داده شد. پوشش اعمالي با استفاده از الگوي پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، استحكام چسبندگي، آلتراسونيك، طيف سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه مورد بررسي قرار گرفت. حداقل ضخامت پوشش 4/1 ميلي‌‌متر گزارش شد. نتايج آزمون چسبندگي پوشش نشان داد بيش¬ترين ميزان استحكام پوشش 912/4 مگاپاسكال مي‌‌باشد. با توجه به متخلخل بودن پوشش، بارگذاري و رهايش داروي آنتي بيوتيك آزيترومايسين به روش غوطه ‌‌وري با موفقيت انجام شد. به منظور افزايش بارگذاري دارو و زمان رهايش آن از سطح پوشش اعمالي، آزيترومايسين با غلظت‌‌هاي 025/0 ،050/0، 075/0 و 1/0 ميلي گرم و 1 گرم پليمر پلي كاپرولاكتون در آب مقطر و محلول كلروفرم حل گرديد. نمونه‌‌ها پس از 3 ساعت غوطه¬‌‌وري در محلول دارو و پليمر، جهت بررسي رهايش كنترل شده دارو در محلول شبيه سازي شده بدن به مدت 24، 48 و 72 ساعت در دماي 37 درجه سانتي‌‌گراد نگهداري شد. هر 24 ساعت يك¬بار، مقدار 8 ميلي‌‌ليتر از محيط رهايش برداشته و جهت ارزيابي ميزان داروي رهايش يافته مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اين ارزيابي نشان داد رهايش دارو با غلظت آن رابطه مستقيم دارد. همچنين استفاده از پليمر پلي كاپرولاكتون سبب كاهش رهايش دارو در طولاني مدت و هم¬چنين كاهش اثرات منفي آنتي¬بيوتيك بر سيستم كليوي مي‌‌گردد، به طوري كه پس از گذشت 48 ساعت با وجود غلظت بالاي دارو در محلول شبيه سازي شده بدن، شيب غلظت كاهش و ميزان رهايش كم شده است.

229779

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان