Ortopedik Uygulamalar İçin Nano Yapılı Cam-Seramik Kaplamalar-Bölüm 5

3.6. Kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu

Şekil 11, 1 ila 7 günlük kültürden sonra ev tutma geniyle (GAPDH) ilişkili olarak kemikle ilişkili genlerin (Runx-2, OPN, tip I kollajen ve BSP) ekspresyon seviyelerini gösterir. 1 günde, Runx-2 mRNA gen ekspresyonu, SP kaplamaları ve Ti-6Al-4V disklerinde kültürlenen HOB'lerde HT kaplamalarına kıyasla daha yüksekti. 7 günde, HT kaplamalarındaki Runx-2 ekspresyon seviyesi Ti-6Al-4V ile yakalandı, SP kaplamalarındaki HOB'lar en yüksek Runx-2 ekspresyon seviyesini gösterdi (şekil 11a). HT ve SP kaplamalarında kültürlenen HOB'lerde ve her iki zaman noktasında Ti-6Al-4V disklerinde BSP gen ekspresyonunda anlamlı bir fark bulunmadı (şekil 11b). HOB'lerde OPN gen ekspresyon düzeyi her iki kaplama tipinde, özellikle HT kaplamalarında, her iki zaman noktasında da Ti-6Al-4V disklerindekinden daha yüksekti (şekil 11c). 7. günde Ti-6Al-4V disklerle karşılaştırıldığında her iki kaplamada kültürlenen HOB'lerde daha yüksek ekspresyon tip I kollajen gözlendi (Şekil 11d). Toplu olarak, bu veriler hem HT hem de SP kaplamalarının HOB'ların farklı derecesini desteklediğini göstermektedir.

Nanostructured Glass–ceramic Coatings For Orthopaedic Applications

Şekil 6. (a) HT ve (b) SP kaplamaların bileşim elementlerinin nispi yüzdesinin, (c) Si / Ca molar oranının ve (d) HC1-Trris-tamponlu çözeltinin daldırılmasından sonra pH değeri değişiklikleri kaplamalar. Yıldız işareti, belirgin bir farklılık gösterir; p değeri < 0,05. (a – c) Gri çubuklar daldırma işleminden önce ve siyah çubuklar daldırma işleminden sonra ve (d) doldurulmuş elmaslar SP ve doldurulmuş kareler HT'yi temsil eder.


Nanostructured Glass–ceramic Coatings For Orthopaedic Applications Ti 6Al 4v

Şekil 7. (a, b) 5 saat boyunca hücre içermeyen kültür ortamında inkübasyondan sonra HT kaplamalarının yüzey morfolojisi ve (c) inkübasyondan önce HT kaplamanın EDS'si ve (d) inkübasyondan sonra yüzeyi üzerinde birikintilerin EDS'si. Ölçek çubukları, (a) 50 mm ve (b) 10 mm. (Renkli çevrimiçi sürüm.)


4. TARTIŞMA

Bu çalışmada, HT ve SP kaplamaları atmosferik plazma püskürtme tekniği kullanılarak üretilmiştir. Her iki tür kaplama da cam-seramik yapı sergilemiştir ve yüksek sıcaklık ve plazma püskürtme işleminin süper-yüksek soğutma hızı nedeniyle nano-yapılı yüzeylere sahiptir [3,35,36]. SP kaplamanın bağlanma mukavemeti HT kaplamanınkinden üstündü; ve her ikisi de, plazma püskürtmeli HAp kaplamanın bildirilen değerlerine kıyasla daha yüksekti [37-39]. Isıl genleşme katsayısı, çatlak oluşumu, artık gerilme ve yapışma mukavemeti dahil kaplamaların kalitesini etkileyen önemli bir faktördür . HT ve SP seramikleri ve Ti-6Al-4V alaşımı katsayılarının 11.2 x 10-6 K -1 [24], 6 x 10-6 K -1 ve 8.4 - 8.8 x 10 -6 K - 1 olduğu bildirildi. 15], sırasıyla, HAp kaplamaları yaklaşık 15.2 x 10-6 K- 1 iken [40]. HT ve SP kaplamalarının Ti-6Al-4V alaşımı ile ısıl genleşme katsayılarının yakın eşleşmesi, HAp kaplama indiklerine kıyasla daha yüksek yapışma kuvvetlerine katkıda bulunmuştur. SP'nin HT kaplamalara kıyasla üstün bağlanma mukavemeti muhtemelen SP kaplamadaki ve SP kaplamalar arasında yatan Ti-6Al-4V arasındaki kimyasal ve difüzyon bağını artırabilen Ti'nin varlığından kaynaklanmaktadır [41]. Zheng ve diğ. [39], plazma püskürtmeli HAp kaplamaların bağlanma kuvvetlerinin, Ti ve HAp'ın karışık toz besleme stoğu kullanılarak büyük ölçüde geliştirildiğini gösterdi. Yapışma mukavemetinin yanı sıra, sertlik, aşınma önleyici özelliklerini etkilediğinden biyomedikal kaplamalar için bir başka önemli parametredir. Geliştirilmiş kaplamalarımızın sertliği, Tablo 4'te görüldüğü gibi kaplamalarımızın daha yüksek yük altında test edilmesine rağmen termal püskürtme HAp'lerle karşılaştırıldığında daha yüksekti. Aslında, bu iki kaplamanın sertliği de HAp seramiklerininkiyle karşılaştırılabilir. bloklar (ayrıca tablo 4'te görülmektedir).

Figure 8. SEM micrographs of HOBs cultured on the HT coatings Titanium