Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"MONIKA GIERZYŃSKA-DOLNA"

Tytan współczesnym materiałem stosowanym na implanty

Czytaj za darmo! »

Odkrycia będącego milowym krokiem w rozwoju implantologii dokonano przypadkowo w połowie XX wieku. Szwedzki ortopeda Per-Ingvar Brånemark, badając zjawiska gojenia się kości, zaobserwował, iż tytanowe elementy mikroskopu podczas długotrwałego kontaktu z żywą tkanką kostną tworzą wyraźny, pełnowartościowy zrost. Ze względów praktycznych dalsze badania prowadzono na implantach dentystycznych. Znacznie łatwiej było prowadzić obserwacje procesu gojenia w obrębie jamy ustnej, gdyż więcej osób cierpiało na brak zębów niż na poważne problemy stawów. Kwestia utraty zębów i liczne próby zastępowania ich innymi materiałami znane są od dawna. Materiałami stosowanymi do wytwarzania zębów na przestrzeni lat były: kości zwierzęce, muszle i perły, kamienie półszlachetne, metale szlachetne i ceramika. Liczne znaleziska wskazują na to, że już w starożytności istniało zapotrzebowanie na zęby zastępcze, oraz że zęby były pierwszym organem stosowanym w przeszczepach. Mimo iż zabiegi implantacji kończyły się różnie, to zachowane ślady świadczą, że przynajmniej część pacjentów wychodziła z nich obronną ręką i z nowymi, wszczepionymi zębami. Wieloletnie badania nad optymalnym materiałem do produkcji implantów oraz odpowiednim ich kształtem prowadzą do rozwoju implantologii. Za datę powstania współczesnej implantologii stomatologicznej uważa się rok 1965, gdy profesor Brånemark wszczepił implanty zębowe z czystego tytanu [1]. Od połowy lat siedemdziesiątych rozpoczęła się masowa produkcja implantów. Współczesny implant zębowy to tytanowa śruba, mocowana bezpośrednio do kości szczęki, stanowiąca sztuczny korzeń dla implantu zęba. Proces zrostu tkanki kostnej z tytanowym implantem nazwano osteointegracją i jest on widoczny jedynie w obrazie mikroskopu elektronowego; aby go stwierdzić implant pacjenta wraz z otaczającą kością musiałby zostać wypreparowany, pocięty i poddany analizie mikroskopowej, co z oczywistych względów jest niemożliwe. S[...]

Zastosowanie tytanu i jego stopów w implantologii i inżynierii biomedycznej

Czytaj za darmo! »

Obecnie powszechnie stosowane są różne rodzaje implantów w ortopedii (rys. 1), kardiologii, okulistyce, stomatologii, laryngologii itp. Sprawia to, że z każdym rokiem wzrasta zapotrzebowanie na biomateriały. Biomateriały stosowane w implantologii są klasyfikowane w czterech zasadniczych grupach: metaliczne, ceramiczne, polimerowe i węglowe. Dużą grupę stanowią biomateriały metaliczne. W tej grupie najczęściej są stosowane stal 316L (wg AISI), stop Co-Cr-Mo oraz stop tytanu Ti-6Al-4V. Specyficzne wymagania stawiane tej grupie materiałów sprawiają, że liczba gatunków proponowanych stopów metali jest ograniczona. Jednym z kryteriów doboru biomateriałów metalicznych na implanty jest wartość modułu sprężystości - powinien być zbliżony do modułu sprężystości kości. Stąd nowym kierunkiem jest opracowanie i wprowadzenie stopów tytanu nowej generacji, np. Ti-Nb-Zr, Ti-Al-Nb-Ta o małej wartości modułu sprężystości. Właściwości użytkowe stopów tytanu można także poprawić przez dobór i wykonanie odpowiedniej obróbki powierzchniowej. Stopy tytanu są najczęściej stosowane na trzpienie endoprotez i obejmy panewek - ze względu na ich małą gęstość i duże właściwości wytrzymałościowe. Natomiast z czystego tytanu są wytwarzane warstwy porowate nanoszone głównie na trzpienie endoprotez mocowanych bezcementowo. Stopy tytanu są stosowane na implanty zębów, a także wytwarza się z nich różnego rodzaju implanty kręgosłupa, w tym także "sztuczne dyski". Dużym problemem współczesnego społeczeństwa są choroby kręgosłupa. Stanowią problem zarówno medyczny, jak i społeczny. Na dolegliwości kręgosłupa uskarżają się nie tylko ludzie w podeszłym wieku, ale także osoby w wieku produkcyjnym. Najczęściej występującymi schorzeniami kręgosłupa są zespoły bólowe jego odcinka lędźwiowego. Znajduje się tam środek ciężkości ciała człowieka i występują największe siły działające na kręgi i krążki międzykręgowe. Obecnie są dostępne implanty o wielu rozwiązaniach krąż[...]

ISKROWE SPIEKANIE PLAZMOWE JAKO EFEKTYWNA METODA WYTWARZANIA WYROBÓW Z PROSZKÓW SPIEKANYCH


  W artykule przedstawiono istotę iskrowego spiekania plazmowego oraz schemat urządzenia SPS. Wyjaśniono mechanizm spiekania z wykorzystaniem silnoprądowych impulsów prądu stałego. Przedstawiono wyniki badań nad niektórymi materiałami które spiekano metodą SPS w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu od roku 2011. Wykazano, iż metodą SPS możliwe jest spiekanie materiałów jedno jak i wielofazowych oraz napiekanie powłok na wcześniej wytworzone spieki. Przedstawiono prognozę co do przyszłych zastosowań metody SPS. Słowa Kluczowe: iskrowe spiekanie plazmowe, stop tytanu, stal narzędziowa, kompozyt SPARK PLASMA SINTERING AS AN EFFECTIVE METHOD FOR THE FORMATION PRODUCTS FROM SINTERED POWDERS This article presents the essence of spark plasma sintering and a diagram of an SPS machine. The mechanism of sintering with the application of high intensity direct current impulses is explained. Since 2011, research work has been conducted at the Metal Forming Institute in Poznan on powder materials consolidated using the spark plasma sintering method. This article presents selected results of studies on the Ti6Al4V alloy, Astaloy CrM tool steel, and an Al-Al2O3 composite material, which were sintered using the SPS method. It was shown that it is possible to sinter both single-phase and multi-phase materials characterized by a density near theoretical density (10% Al-Al2O3 composite material with a relative density of 97 %) and to “sinter on" coats onto previously produced sinters (HAp layer on a titanium substrate) using the spark plasma sintering method. Using the example of sintered Astaloy CrM tool steel, it was shown that the values of density and tensile strength increase as compaction pressure increases. This article also presents a prognosis concerning future applications of the SPS method. Keywords: spark plasma sintering, titanium alloy, tool steel, composite Wstęp [...]

Wpływ zmiany kąta antewersji panewki na zużycie endoprotezy stawu biodrowego

Czytaj za darmo! »

Zaawansowany proces destrukcji stawu biodrowego w przebiegu wielu schorzeń może być skutecznie leczony z zastosowaniem endoprotezoplastyki [1]. Dotychczas stosowane endoprotezy wykazywały szereg ograniczeń, spośród których najistotniejszym była podatność na zużycie i związane z nim ryzyko aseptycznego obluzowania [2]. W związku z rozwojem tej dziedziny ortopedii w ostatnich latach do praktyki klinicznej wprowadzono endoprotezy nowej generacji, których konstrukcję oparto na doborze skojarzenia materiałowego typu "metal-on-metal" (MoM) [3, 4]. Elementy endoprotez (głowa-panewka) są wytwarzane ze stopów na osnowie kobaltu (CoCrMo). Para trąca typu MoM charakteryzuje się większą odpornością na zużycie w porównaniu z endoprotezami o skojarzeniu materiałowym typu "metal-polietylen". W porównaniu z endoprotezami ceramicznymi MoM charakteryzują się lepszą udarnością oraz umożliwiają zastosowanie głów o większych średnicach, ograniczając ryzyko zwichnięcia [5]. Generowane w trakcie tarcia produkty zużycia charakteryzują się znacznie mniejszymi rozmiarami od polietylenowych i nie indukują osteolizy [6]. W literaturze medycznej pojawiają się doniesienia, w których autorzy zwracają uwagę na zależność pomiędzy częstotliwością występowania różnego rodzaju niepowodzeń a wzajemnym ustawieniem komponentów endoprotezy [7]. Przedstawiane dotychczas wyniki badań zużycia często ograniczają się jedynie do określenia wartości zużycia liniowego oraz ubytku masy. W związku z tym w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu (INOP) wspólnie z chirurgami z Kliniki Ortopedii i Traumatologii Szpitala Klinicznego im. Wiktora Degi podjęto badania mające na celu określenie wpływu ustawienia komponentów endoprotezy na opory tarcia i zużycie. MATERIAŁ I METODYKA Symulator SBT-01.1 Badania tarciowo-zużyciowe przeprowadzono za pomocą symulatora do badania właściwości tribologicznych endoprotez stawu biodrowego SBT-01.1 (zgłoszenie patentowe Nr P.398471). Konstru[...]

Wpływ technologii wytwarzania wyrobów ze stopu Co28Cr6Mo na ich właściwości fizyczne, mechaniczne i odporność korozyjną DOI:10.15199/28.2015.1.1


  Komponenty metalowe endoprotez stawów człowieka często są wykonywane ze stopów na osnowie kobaltu. Stopy te swoją popularność zawdzięczają dużej wytrzymałości doraźnej i zmęczeniowej, satysfakcjonującej odporności korozyjnej w środowisku płynów ustrojowych oraz, co najważniejsze, względnie największej odporności na zużycie tribologiczne w porównaniu z innymi biomateriałami metalowymi. Coraz większe wymagania stawiane biomateriałom skłaniają do ciągłego opracowywania nowych materiałów lub modyfikacji już istniejących. Podjęto więc badania mające na celu określenie wpływu wybranych innowacyjnych technologii wytwarzania na właściwości fizyczne, mechaniczne oraz odporność korozyjną stopu Co28Cr6Mo. Próbki do badań wytworzono z zastosowaniem technologii selektywnego przetapiania laserowego oraz iskrowego spiekania plazmowego. Jako materiał odniesienia zastosowano próbki referencyjne, które wytworzono ze stopu po procesie kucia ASTM F1537 LC. Niezależnie od zastosowanej technologii w mikrostrukturze stopu dochodziło do przemiany fazowej [...]

Effect of manufacturing technology on tribological properties of Co28Cr6Mo alloy DOI:10.15199/28.2016.5.7


  The physical, chemical, mechanical properties of alloys used in endoprosthesis components in the osteoarticular system or dental implants depend not only on the chemical composition, but also on the applied production technology. The article presents the results of friction and wear testing of samples produced by selective laser melting and spark plasma sintering of the ASTM F75 alloy powder (Co28Cr6Mo alloy). As reference material, an ASTM F1537 LC rod was used from which samples were prepared by machining. The friction and wear tests were conducted by means of a tribological tester with a block-ring tribosystem. The tests were performed without lubricating fluid at ambient temperature. The test results constituted a comparison of the frictional resistance in contact with bearing steel 100Cr6 as well as a comparison of the wear values depending on the given friction pair load as a function of sliding distance. Analysis of the wear mechanism of the test materials was based on microscopic observation of the friction surfaces, chemical composition analysis of the surfaces using energy dispersive X-ray spectroscopy as well as roughness measurements. For the friction pair involving the reference sample, the friction coefficient was characterized by a constant value of about 0.40 regardless of the load or travelled sliding distance. In the case of the samples greater frictional resistance was found. The friction coefficient for the friction pairs involving samples produced using the technology of selective laser melting and spark plasma sintering varied in the range 0.50 to 0.62 and from 0.70 to 0.74. Based on the obtained results of weight loss, it was calculated that the reference material sample was characterized by the smallest wear coefficient, while the largest was demonstrated by samples produced by spark plasma sintering. Microscopic observations showed that regardless of the employed technology to produce the samples, the dominant type of w[...]

 Strona 1