在3D打印的生物材料上的八酸加水凝改善了模拟生物媒介中的耐腐蚀性
Aydin Bordbar-Khiabani1, Ilijana Kovrlija2,3, Janis Locs2,3
1Department of Chemical and Metallurgical Engineering, School of Chemical Engineering, Aalto University Foundation, 02150 Espoo, Finland.
International journal of molecular sciences
|September 9, 2023
概括
在植入物上使用八酸 (OCP) 的酸水凝涂层显著提高了模拟炎症条件下的耐腐蚀性. 这些增强的涂层可以更好地防止植入物失效,同时保持骨质整合的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 腐蚀工程 腐蚀工程
背景情况:
- 金属植入物 (合金) 面临炎症相关腐蚀的并发症,可能导致故障.
- 涂料等表面修改可以提高耐腐蚀性,但可能会阻碍骨质整合.
- 在炎症性环境中为植入物开发有效的保护涂层至关重要.
研究的目的:
- 为了增强3D打印合金的抗腐蚀性能,使用带有和没有八酸 (OCP) 的酸盐水凝.
- 为了评估这些涂料在模拟的正常,炎症和严重炎症条件下的性能.
- 评估OCP整合对涂层水友性和电化学行为的影响.
主要方法:
- 在3D打印的Ti基板上制造酸盐 (Alg) 和载有OCP的酸盐 (Alg/OCP) 的水凝 (Ti组2和Ti-Al-V组23).
- 使用湿度分析,X射线衍射 (XRD) 和里埃变形红外光谱 (FTIR) 进行了表征.
- 通过开放电路潜力,潜在动力极化和电化学阻抗光谱 (EIS) 进行电化学评估.
主要成果:
- 阿尔吉/OCP涂层表现出比纯阿尔吉涂层更高的水友性.
- 在暴露于模拟生物介质时,OCP相结晶性增加.
- 水凝涂层将腐蚀潜力转移到更高的值,并在所有测试的介质中降低了腐蚀电流密度.
- OCP粒子在基板-涂层接口上显著增加了电荷传递阻力.
结论:
- 酸水凝涂层,特别是OCP,在模拟炎症条件下增强3D打印植入物的耐腐蚀性.
- 装有OCP的酸水凝通过增加接口电荷传递阻力提供了更好的保护.
- 这些发现表明,开发更耐用,更可靠的金属植入物是一个有希望的战略.
