• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Antykorozyjne powłoki implantów opracowano na UJ

    16.12.2010. 07:19
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Wielowarstwowe powłoki ochronne do zabezpieczania metalowych implantów opracowali naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Dzięki wynalazkowi stalowe wszczepy będą lepiej zabezpieczone przed procesami korozyjnymi, a jony metali ciężkich w mniejszym stopniu będą uwalniały się do organizmu pacjenta. Nad projektem pracują: dr hab. Andrzej Kotarba i Monika Cieślik z Zespołu Katalizy i Fizykochemii Ciała Stałego Wydziału Chemii UJ. Badania są finansowane w ramach programu Ventures Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej.

    Jak informuje w materiałach o wynalazku CITTRU, najlepszymi metalowymi materiałami implantacyjnymi są obecnie bardzo drogie stopy tytanu i platyna. Tańsze są natomiast implanty wykonane ze stopów metali nieszlachetnych, przede wszystkim ze stali nierdzewnej. Nie są one jednak tak bezpieczne dla pacjenta.

    Według CITTRU, pomiędzy implantem a tkanką następuje wiele złożonych procesów - w szczególności pojawia się problem przechodzenia do organizmu jonów metali wchodzących w skład implantu m.in. żelaza, chromu, niklu, tytanu, czy wanadu. Ma to związek z procesami korozyjnymi, którym sprzyja środowisko płynów fizjologicznych.

    Uwalnianie jonów metali z powierzchni implantu przebiega dosyć wolno, jednak biorąc pod uwagę długi czas przebywania implantu w organizmie (nawet do kilkunastu lat) ilość metali przechodzących do organizmu ma znaczenie dla zdrowia pacjenta. Jony metali w zbyt dużym stężeniu mogą powodować stan zapalny, alergie, a nawet zmiany nowotworowe.

    Procesy korozyjne można zredukować m.in. poprzez pokrycie implantu odpowiednimi substancjami. Naukowcy z UJ do wytworzenia takiej powłoki zastosowali niedrogie polimery. Po naniesieniu powłok na implant, właściwości użytkowe stali zostają zachowane, znacznie podnosi się natomiast poziom bezpieczeństwa medycznego implantów, w szczególności stalowych.

    Jak zapewnia CITTRU, dzięki wynalazkowi polskich uczonych ilość jonów metali ciężkich uwalnianych z powierzchni stali można ograniczyć o 50-95 proc. w stosunku do powierzchni implantu niepokrytego. Poza tym powłoki są bardzo trwałe i proste do wytwarzania.

    Powłoki opracowane przez krakowskich naukowców składają się z kilku warstw. Poszczególne warstwy sprawiają, że powłoki mogą przylegać do implantu, zabezpieczają przed przechodzeniem jonów metali do organizmu czy zabezpieczają przed powstawaniem pęknięć.

    Na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego trwają prace nad rozwojem tej technologii. Poza tym naukowcy, wspólnie z CITTRU, poszukują instytucji, które byłyby zainteresowane wdrożeniem tej technologii.

    Szczegółowe informacje dostępne tutaj.

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ agt/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Metaloza - lokalne oddziaływanie jonów metali lub produktów korozji implantu na tkanki organizmu. Jeden ze skutków ubocznych wprowadzenia implantu do ludzkiego organizmu.

    Platerowanie (metalurgia) – nakładanie na wyroby metalowe cienkich powłok z innych metali, np. z aluminium na podłożu miedzi, stali niestopowej, niklu i jego stopów. Wykonuje się również powłoki tytanowe na podłożu miedzi, stali niestopowych i nierdzewnych lub stali nierdzewnej na stali niestopowej. Wyroby platerowane są nazywane platerami. Grubość powłok mieści się zwykle w zakresie 1,5 – 15% grubości podłoża, ale czasami stanowi do 50%.

    Powłoka galwanicza – powłoka elektrolityczna. Powłoka z metalu lub stopu nałożona na inny metal lub stop. Powstaje w wyniku redukcji prądem elektrycznym na katodzie jonów metalu.

    Obróbka chemiczna metali – rodzaj obróbki metali, która polega na chemicznym bądź fizykochemicznym oddziaływaniu na ich powierzchnię w celu wytworzenia określonej powłoki ochronnej, będącej zabezpieczeniem przed korozją oraz zwiększenia ich wytrzymałości.

    Fosforanowanie (fosfatyzacja, dawn. parkeryzacja) – proces chemicznego lub elektrochemicznego wytwarzania ochronnej matowo-szarej powłoki fosforanów na powierzchni metali (gł. stali); prowadzony w gorących roztworach fosforanów i kwasu fosforowego. Powłoka fosforanowa jest skuteczną powłoka antykorozyjną, odporną na działanie wysokich temperatur, bardzo dobrze niweluje refleksy świetlne, jednak jest stosunkowo miękka. Poza tym zmniejsza współczynnik tarcia oraz stanowi dobry podkład dla farb i lakierów. Występuje również w barwie ciemnoszarej i czarnej. Może być stosowana zarówno w nożach ze stali narzędziowej, jak i nierdzewnej.

    Fosforanowanie (fosfatyzacja, dawn. parkeryzacja) – proces chemicznego lub elektrochemicznego wytwarzania ochronnej matowo-szarej powłoki fosforanów na powierzchni metali (gł. stali); prowadzony w gorących roztworach fosforanów i kwasu fosforowego. Powłoka fosforanowa jest skuteczną powłoka antykorozyjną, odporną na działanie wysokich temperatur, bardzo dobrze niweluje refleksy świetlne, jednak jest stosunkowo miękka. Poza tym zmniejsza współczynnik tarcia oraz stanowi dobry podkład dla farb i lakierów. Występuje również w barwie ciemnoszarej i czarnej. Może być stosowana zarówno w nożach ze stali narzędziowej, jak i nierdzewnej.

    Ołowiowanie – nakładanie na powierzchnię przedmiotów metalowych, głównie stalistopów żelaza, powłoki ołowiu w celu ochrony przed korozją. Powłoki ołowiu stosowane są jako ochrona części aparatury i urządzeń na działanie par i roztworów związków siarki, fluoru i innych chemikaliów (np. elementów akumulatorów) oraz jako podwarstwa pod powłokę cynową. Wysoka toksyczność ołowiu i jego związków powoduje, że ołowiowanie ma przydatność wyłącznie do celów technicznych, jako ochrona elementów stalowych narażonych na agresywne środowiska m.in. w przemyśle chemicznym, eliminując je z wielu zastosowań np. ochrony przedmiotów codziennego użytku.

    Dodano: 16.12.2010. 07:19  


    Najnowsze