|
| |
Pracovní skupina - Laboratoř chemie a technologie skla
Výzkumná činnost l Zaměstnanci l
Studenti l Granty l
Publikace l English version l
[ Zpět na témata
]
Bioaktivní materiály
Poškozené orgány nebo části lidského těla jsou schopny samoreprodukce, někdy ale bývá nezbytné
nahradit je implantátem. K těmto
náhradám se používají umělé materiály, které jsou anorganické nebo organické
povahy. V posledních 30 letech
ukázala řada výzkumů, že některé druhy silikátových materiálů vytvářejí pevnou
přímou vazbu s kostí bez vzniku vláknité tkáně. Společným znakem tohoto typu biomateriálů je
tvorba biologicky aktivního kostního apatitu (Ca10(PO4)6(OH)2)
na jejich povrchu po implantaci do živého organismu. Vznik apatitu je z hlediska
povrchové chemie dobře popsán a může být reprodukován v prostředí, které
simuluje lidskou krevní plasmu (in vitro testy – roztok označován jako SBF).
Některé z těchto materiálů (bioaktivní skla a apatit-wollastonitová sklokeramika)
jsou již dnes používány v klinické praxi jako kostní opravné materiály. Žádný z
těchto materiálů však nemůže být použit v místě s vysokým zatížením, protože
jejich lomová houževnatost je nižší a modul pružnosti vyšší než mechanické
charakteristiky kortikálních kostí.
Za podmínek vysokého zatížení jsou používány kovové materiály
(titan a jeho slitiny), ty však nevytvářejí přímou pevnou vazbu s kostí
mechanismem, který je popsán u bioaktivních silikátových materiálů, tzn.
neindukují tvorbu apatitu na svém povrchu. Nejběžnější povrchovou úpravou
titanu, která umožňuje jeho pevné zakotvení v obklopující tkáni, je nanesení
vrstvy hydroxyapatitu plazmovou technikou. Tato vrstva se následkem částečného
tepelného rozkladu HA při plazmovacím procesu může částečně po implantaci
resorbovat.
Cílem experimentů prováděných na Ústavu skla a keramiky bylo
navrhnout chemickou úpravu povrchu titanu, která by po expozici v simulovaných
tekutinách vyvolala tvorbu apatitu na povrchu titanu. Jako nejvhodnější se
ukázala kombinovaná úprava titanu leptáním v HCl s následnou alkalickou úpravou
v NaOH (obr.1). Na tomto povrchu se vytvářeli první
isolované sférolity apatitu po 5 dnech v SBF, po 10 dnech pak souvislá vrstva
(Obr.2a,b). Tato úprava je již
využívána v klinické praxi pro dentální (Obr.3) a páteřní implantáty (Obr.4).
Kontakt
[ Zpět na témata
]
|
