Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Potępa Magdalena

Ocena sterylizacji przemysłowej podłoży ze stopów tytanu pod kątem odpowiedzi biologicznej


Evaluation of industrial sterilization of titanium alloy substrates in the field of biological response


Opiekun pracy dyplomowej: dr hab. inż. Dorota Bociąga prof. ucz.
Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2019-02-25
Streszczenie pracy dyplomowej:
W ostatnich latach udoskonalenie nowoczesnych biomateriałów doprowadziło do opracowania nowych cech i właściwości, które można dostosować do wymagań niemal każdego implantu. Mimo to, czynniki takie jak biokompatybilność, bioaktywność i biodegradowalność są wciąż kluczowymi parametrami określającymi użyteczność biomateriału. Wśród dostępnych biomateriałów stosowanych jako implanty w układzie szkieletowym, tytan, zaklasyfikowany jako biologicznie obojętny, jest częstym wyborem. Istnieją różne techniki modyfikacji powierzchni i sterylizacji mające na celu poprawę odpowiedzi biologicznej i właściwości mechanicznych. Jednak nawet niewielka integracja w charakterystykę powierzchni może odgrywać istotną rolę w przygotowywaniu implantu, a zatem producent musi ocenić każde rozwiązanie w sposób kompleksowy, aby określić cechy produktu końcowego. Celem tej pracy była weryfikacja i porównanie odpowiedzi biologicznej podłoży wykonanych ze stopu tytanu Ti6Al4V, modyfikowanych i nie modyfikowanych powierzchniowo powłoką Si-DL, które poddane zostały jednokrotnej i wielokrotnej sterylizacji. Ocenie podlegał wpływ procesów dekontaminacji na skład chemiczny, chropowatość, zmianę energii powierzchniowej oraz zdolność komórek do przeżywania i proliferacji. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że: żadna z próbek nie zawierała toksycznych pierwiastków, które mogłyby negatywnie wpływać na proliferację komórek. Powłoka DLC-Si zapewnia sprzyjające środowisko do adhezji i proliferacji komórek; sterylizacja wpływa na zmianę chropowatości powierzchni a opakowania wykorzystywane w trakcie jej prowadzenia zapewniają wystarczającą izolację od środowiska zewnętrznego i nie są źródłem zanieczyszczeń. Słowa kluczowe: sterylizacja, tytan, odpowiedź biologiczna, chropowatość, zwilżalność.
Abstract:
In recent years, improvement of modern biomaterials lead to development of new features and characteristics that may be adjusted to meet requirements of almost any implant. However, factors such as biocompatibility, bioactivity and biodegradability are still crucial parameters defining utility of biomaterial. Among available biomaterials applied as implants for skeletal system titanium, which has been classified as biologically inert, is frequently material of choice. There are various surface modifications techniques and sterilization methods intended to enhance biological response and improve mechanical properties. However, even minor integration in surface characteristic may play a constructive role towards preparation of implant, thus manufacturer has to evaluate each solution in a comprehensive way in order to define features of the final product. The aim of this work was to evaluate the influence of sterilization onto surface in order to verify and compare the biological response of Ti6Al4V substrate (modified with Si-DLC coating and unmodified) after one and multiple cycles of sterilization. Analyzing techniques including microscopic examination, profilometer, wettability measurements together with biological response evaluation were applied in order to investigate impact of chemical composition, roughness, surface energy on proliferation rate and survivability of cultured cells. As a result of examination one may state that: none of the samples contained toxic elements that might interrupt cells proliferation; DLC-Si coating provides favorable environment for cells attachment and development; sterilization affects surface roughness; sterile packages provide sufficient isolation from external environment and they are not a source of contaminants. Keywords: sterilization, titanium, biological response, roughness, wettability.