一项关于生物活性玻璃和含基亚帕酸的丹二甲基基复合涂料对潜在的骨科应用的影响的研究
Muhammad Haseeb Nawaz1, Aqsa Aizaz1, Abdul Qadir Ropari1
1Department of Materials Science and Engineering, Institute of Space Technology Islamabad, 1, Islamabad Highway, Islamabad, 44000, Pakistan.
Scientific reports
|October 19, 2023
概括
在不钢上使用生物聚合物和生物陶的新型复合涂层有效地防止了骨科植入物的离子液和细菌生长. 这种先进的涂层促进骨细胞的附着,并表现出良好的粘附性和耐腐蚀性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科工程 整形外科工程
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 整形器件设计面临着离子液和生物膜形成的挑战.
- 手术级不钢 (316L SS) 是一个常见的基板材料.
研究的目的:
- 开发和优化用于骨科植入物的新型复合材料涂层.
- 为了提高316L SS基板的生物相容性和抗菌性质.
主要方法:
- 含有Bioglass (BG),酸 (HA) 和lawsone的复合涂层在Xanthan Dialdehyde/Chondroitin Sulfate (XDA/CS) 基质中进行电泳沉积.
- 通过试错方法优化沉积参数.
- 使用ASTM D3359粘附性测试,接触角测量,表面粗性分析,里埃变换红外光谱 (FTIR),扫描电子显微镜 (SEM),能量分散式X射线光谱 (EDS),对黄金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌分析,沉浸在模拟体液 (SBF) 中,以及腐蚀测试.
主要成果:
- 复合材料涂层实现了"4B"粘附强度和最佳湿透度 (48°接触角),表面粗度为0.32微米.
- FTIR证实了强烈的XDA/CS网络形成;SEM/EDS显示了BG和HA粒子的均分散.
- 在21.65毫米 (S. Aureus) 和21.04毫米 (E. Coli) 的抑制区观察到显著的抗菌活性.
- 在SBF中28天后形成的和HA晶体,表明生物活性.
- 与裸体316L SS相比,该涂层表现出最小的腐蚀电流密度.
结论:
- 该XDA/CS/BG/HA/lawsone复合涂层表现出良好的粘附性,湿透性,地形,抗菌性质,生物活性和耐腐蚀性.
- 这种涂层是骨科植入物应用的有希望的候选者,解决了离子漏和生物膜形成的关键挑战.
