Rus Bilim İnsanları Titanyum İmplantların Güvenilirliğini Arttırmanın Yolunu Buldu
Alışılageldik malzeme yüzeylerinin nano modifikasyonu, söz konusu malzemelerin uygulama olanaklarını genişleten yeni işlevsel özellikler kazanmasını sağlıyor.
Özel biyouyumlu antikorozif titanyum kaplamalarının, tıbbi implantların güvenilirliğini, etkinliğini ve vücuttaki çalışma sürelerini önemli ölçüde arttırma özelliği bulunuyor. Önde gelen Rus üniversitelerinden bilim insanları, bu alandaki araştırmaların sonuçlarını ve önemini anlattı.
Tomsk Devlet Üniversitesi’nden (TGU) bilim insanları, titanyum nikelid implantlar için intermetalik oksikarbonitrürler (Ti4Ni2 (O, N, C)) bazında korozyona dayanıklı iki katmanlı benzersiz bir kaplama geliştirdi. Çalışmanın mimarlarına göre bu ürünü benzerlerinden farklı kılan özellik, yeni kaplamanın nanoyapısının, tabanın deforme olması durumunda çatlamasını ve delaminasyonunu önlüyor olması.
TGU tıbbi alaşımlar ve şekil hafızalı implantlar laboratuvarı şefi ve proje yöneticisi Yekaterina Marçenko, “Tarafımızca geliştirilen Ti-Ni-Ti kaplama püskürtme ve tavlama şeması, Ti4Ni2 (O, N, C) fazının yoğun ve ince kristal tabakasının oluşturulmasını sağladı. Söz konusu tabakanın korozyon direnci, günümüzde en yaygın olarak kullanılan titanyum nitrürlerin direncinden daha düşük olmamakla birlikte mekanik özellikler bakımından onlardan üstün” diye konuştu.
TGU’dan bilim insanlarının önerdiği yöntem, üç alternatif nanofilm katmanının Ti-Ni-Ti şemasına göre argon atmosferinde sıralı magnetron püskürtmesini ve ardından ürünün kendi kendine yayılan yüksek sıcaklık sentez reaksiyonunun başladığı sıcaklıklara ısıtılmasını içeriyor.
Sentez sürecinde 40-60 nm (nanometre) kalınlığa sahip püskürtülmüş amorf Ti-Ni-Ti laminat katmanları, gaz ortamı ile etkileşime giriyor ve 1 μm (mikrometre) kalınlığında iki katmanlı bir intermetalik kaplamaya dönüşüyor. Gaz ortamından katkıların yakalanması sonucunda kaplamanın dış tarafında titanyum oksikarbonitrür tabakası, iç tarafındaysa korozyona dayanıklı yoğun titanyum nikelid oksikarbonitrür tabakası oluşuyor.
Ulusal Araştırma ve Teknoloji Üniversitesi (MİSiS) Toz Metalurjisi ve Fonksiyonel Kaplamalar Kürsüsü Başkanı Yevgeniy Levaşov, implantların nanomodifikasyonu için biyouyumlu kaplamalar alanındaki çalışmaların tüm dünyada hızlı bir biçimde gelişmekte olduğuna dikkat çekti.
Levaşov, “İnce filmlerde kendi kendine yayılan yüksek sıcaklık sentezi, çeşitli endüstriyel alanlarda fonksiyonel kaplamaların ve kalıcı bileşiklerin yönlendirilen sentezinin yapılmasını sağlayan bir yöndür. TGU’dan bilim insanlarının çalışması yenilikçi olup, implantolojide iyi bir gelecek vaat ediyor” açıklamasında bulundu.
Araştırmanın sonuçları Vacuum dergisinde yayınlandı. Çalışmalar Rus Bilim Vakfı’nın 19-72-10105 2019-2022 sayılı projesi kapsamında gerçekleştirildi. İlgili patentin alındığı bu teknoloji, cerrahi, kardiyoloji, travmatoloji için implantların geliştirilmesinde kullanılabilir.
TGU, temel eğitim geleneklerini geniş yenilikçi uygulamalarla birleştiren Sibirya’nın en eski üniversitesidir. TGU, 120’den fazla alanda bireysel eğitim planı ile uzmanların çok seviyeli eğitim almasını sağlıyor. Üniversitenin ileri teknolojik altyapısı sayesinde genç bilimciler, daha üniversite sıralarındayken bilimin en ön saflarındaki araştırmalarda aktif olarak katılıyor.
Kaynak : sputniknews.com
