9(6)05
Nauka innov. 2013, 9(6):46-60
https://doi.org/10.15407/scin9.06.046
В.А. Білоус1, В.М. Хороших1, Г.І. Носов1, С.О. Леонов1, А.А. Комар1, В.Д. Овчаренко1, О.С. Купрін1, Е.М. Решетняк1, М.Г. Холомєєв1, В.О. Радченко2, Н.В. Дєдух2, С.В. Малишкіна2, Ф.С. Леонтьєва2, О.А. Нікольченко2, К.М. Самойлова2
1 Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», Харків
2 ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», Харків
Опрацювання іонно-плазмової технології нанесення наноструктурованих бактерицидних покриттів на ортопедичні імпланти і фіксуючі засоби. Виготовлення дослідної партії цих виробів для проведення верифікації їх використання в клінічних умовах
Розділ: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова статті: Російська
Анотація: Розроблено технологію створення покриттів на основі оксиду титану з яскраво вираженими бактерицидними властивостями, що проявляються при рентгенівському та УФ-опроміненні. В ході біологічних досліджень показано, що отриманні покриття біосумісні та не чинять цитотоксичного впливу на культивовані фібропласти, на клітинний склад підшкірно-жировий клітковини та на перебудову кісткової тканини. Встановлено, що оптимальний комплекс властивостей мають наноструктурні імплантовані іонами молібдену покриття із структурою анатазу та товщиною ≥9 мкм. Створено дільницю по осадженню бактерицидних покриттів на ортопедичні імпланти.
Ключові слова: вакуумно-дугові методи, бактерицидні покриття, діоксид титану, культура фібробластів, кісткова тканина, титанові імпланти.
Повний текст (PDF)
Література:
1. Корж М.О., Радченко В.О., Дідух Н.В. та ін. Спосіб ініціювання бактерицидності покриття з оксиду титану на поверхні титанового имплантата. Патент України No. 66537 C25D 11/00, A61B 17/58, Бюл. No.1 10.01.2012.
2. Аксенов И.И., Андреев А.А., Романов А.А. и др. Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбардировкой). УФЖ. – 1979. – Т. 24, No. 4. – С. 515-525.
3. Хороших В.М., Белоус В.А. Пленки диоксида титана для фотокатализа и медицины. ФИП. – 2009. – Т. 7, No. 3. – С. 223-238.
4. Szymanowski H., Sobczyk A., Gazicki-Lipman M. et al. Plasma enhanced CVD deposition of titanium oxide for biomedical applications. Surface & Coatings Tech nology. – 2005. –Vol. 200. – P. 1036-1040.
5. Yunxia J., Guanghai L., Yong Z. et al. Photoluminescence of anatase TiO2 thin films achieved by the addition of ZnFe2O4. Journ. Phys. / Condens. Matter. – 2001. –13, No. 44. – Р. 913-918.
6. Белоус В.А., Заливадная И.В. Фотокаталитические покрытия на основе диоксида титана. Физика и xимия обработки материалов. – 2006. – No. 1. – С. 31-35.
7. Tay B.K., Zhao Z.W., Chua D.H.C. Review of metal oxide films deposited by filtered cathodic vacuum arc technique. Mater. Science and Engineering. – 2006. – R 52. – Р. 1-48.
8. Marta I. Litter. Review. Heterogeneous photocatalysis transition metal ions in photocatalytic systems. Applied catalysis B: Environmental. – 1999. – 23. – Р. 89-114.
9. Anpo M. Use of visible light. Second-generation titanium oxide photocatalists prepared by application of an advanced metal ion-implantation method. Pure Appl. Chem. – 2000. – Vol. 72, No. 9. – P 1787-1792.
10. Anpo M., Takeuchi M. The design and development of highly reactive titanium oxide photocatalists operating under visible light irradiation. J. of Catalysis. – 2003. – 216. – P. 505-516.
11. Umebayashi T., Yamaki T., Itoh H., Asai K. Analysis of electronic structures of 3d transition metal-doped TiO2 based on band calculations. J. Phys. and Chemistry of Solids. – 2002. – 63. – P. 1909-1920.
12. Wang Da-Yung, Lin Hsiao-Cheng, Chung-Chih. Yen Influence of metal plasma ion implantation on photo-sen sitivity of anatase TiO2 thin films. Thin Solid Films. –2006. – 515. – Р. 1047-1052.
13. Sumita I.T., Yamaki T., Yamamoto S., Miyashita A. Photo-induced charge separation in Cr-implanted TiO2 thin film. Thin Solid Films. – 2002. – 416. – P. 82-84.
14. Sumita I.T., Yamaki T., Yamamoto S., Miyashita A. Ion beam modification of photo-induced charge separation in TiO2 films. Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res. B. – 2003. 206. – P. 246-248.
15. Tzyganov Т., Maitz M.F., Wieser E. еt al. Structure and properties of titanium oxide layers prepared by metal plasma immersion ion implantation and deposition. Surf. Coat. Technol. – 2003. – 174. P. 591-596.
16. Tzyganov Т., Maitz M.F., Wieser E. еt al. Correlation between blood compatibility and physical surface properties of titanium-based coatings. Surf. Coat. Technol. – 2005. 200. – P. 1041-1044.
17. Takeuchi M., Onozaki Y., Matsumura Y. еt al. Photoinduced hydrophiliciti of TiO2 thin film modified by Ar ion beam irradiation. Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res. B. – 2003. – 206. P. 259-263.
18. Sumita T., Otsuka H., Kubota H. еt al. Ion-beam modification of TiO2 film to multilayered photocatalyst. Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res. B. – 1999. – 148. – P. 758-761.
19. Cheng X., Hu S., Zeng P. еt al. Structure and properties of TiO2 films prepared by ion beam assisted deposition. Surface and Coating Technology. – 2007. – 201. – P. 552-555.
20. Nakamura I., Negishi N., Sugihara S., Takeuchi K. Role of oxygen vacany in the plasma-treated TiO2 photocatalyst with visible light activity for NO removal. J. of Molec. Catalysis A: Chemical. – 2000. – 161. – P. 205-212.
21. Miao L., Tanemura S., Watanabe H. еt al. The improvement of optical reactivity for TiO2 thin films by N2–H2 plasma surface-treatment. J. of Crystal Growth. – 2004. –260, Issues 1-2. – P. 118-124.
22. Sanz J.M., Gonzalez-Elipe A.R., Fernández A. еt al. A resonant photoemission study of the ZrO2 valence band. Surf. Sci. – 1994. – 307/309. – P. 848-853.
23. Prokes S.M., Carlos W.E., Gole J.L. еt al. Surface modification and optical behavior of TiO2 nanostructures. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. – 2003. – 738. – P. 239-244.
24. Chan Mu-Hsuan, Ho Wei-Yo, Wang Da-Yung, Lu Fu-Hsing. Characterization of Cr-doped TiO2 thin films prepared by cathode arc plasma deposition. Surface and Coating Technology. – 2007. 202. – P. 118-124.
25. Європейська конвенція про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей. Страсбург, 18 березня 1986 року: офіційний переклад [Електронний ресурс] / Верховна Рада України. – Офіц. веб-сайт. – (Міжнародний документ Ради Європи). Режим доступу до документа: http:. zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=994_ 137.
26. Саркисов Д.С. Микроскопическая техника [Текст] / Д.С. Саркисов, Ю.Л. Перова. – М.: Медицина, 1996. – 542 с.
27. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия [Текст] / Г.Г. Автандилов. - М.: Медицина, 1990. – 381 с.
28. Малишкіна С.В., Дєдух Н.В. Медико-біологічні дослідження штучних біоматеріалів для ортопедії та травматології. Ортопедия, травматология и протезирование. - 2010. - No. 2. - С. 93-101.
29. Bordji K. Cytocompatility of Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5 Fealloys according to three surface treatments, using human fibroblasts and osteoblasts / K. Bordji , J. Jou zeau, D. Mainard [et al] . Biomaterials. - 1996. - Vol. 17. - P. 929-940.
30. Галатенко Н.А. Визначення гістотоксичності полімерів медичного призначення з використанням тканинної культури / Яценко В.П., Пхакадзе Г.О., Ліпатова Т.Е. Доповіді Академії наук УРСР. Серія Б. Геологічні, хімічні та біологічні науки. - 1982. - No. 9. - С. 52-59.
31. Методические рекомендации по криоконсервированию и цитологическому контролю качества культур клеток и фрагментов ткани. - Харьков: НИИ экспериментальной ветеринарии. - 1981. - 27 с.
32. Методические рекомендации по получению, культивированию и использованию в научных и производственных ветеринарных лабораториях первичных, перевиваемых и диплоидных культур клеток живого происхождения. - М. - 1978. - 30 с.