بخشی از مقاله
چکیده
مطالعات اخیر نشان میدهد که تقاضای زیادی برای طراحی فولاد های زنگ نزن با خواص زیست سازگاری بالا وجود دارد. وجود لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی فولاد زنگ نزن باعث کارایی بیشتر ایمپلنت های از جنس فولاد زنگ نزن میشود. هدف ازاین تحقیق ساخت پوشش نانو کامپوزیت و بررسی میزان کریستالیته و سختی سطح هیدروکسی آپاتیت با درصدهای مختلف زیرکن %0، %5، %10 و %15 پوشش داده شده به روش پلاسما اسپری میباشد. که از پراش پرتو ایکس XRDو میکروسکوپ الکترون روبشی SEM برای شناسایی خواص پوشش سطح نیز بهره برده شد.نتایج نهایی بیانگر این میباشد که بهترین خواص سطحی را پوشش نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت - HA - با 10 درصد زیرکن دارا است.
-1 مقدمه
از آنجائی که ماهیت استخوان به صورت نانو کامپوزیت می باشد، لذا تولید پوشش هایی که بیشترین نزدیکی را به بافت استخوانی مجاور خود دارند، ساخت کاشتنی با خواص برتر را ممکن میسازد. استخوان ساختاری متشکل از ذرات نانومتری هیدروکسی آپاتیت پراکنده شده در زمینه آلی دارد. بدین منظور، فرآوری تولید پوشش های کامپوزیتی با هیدروکسی آپاتیت نانومتری، امکان طراحی سطوح و مواد نوین با ساختاری شبیه استخوان را فراهم میکند. [1] اهمیت بررسی رهایش یون کلسیم از آن جهت میباشد که این یون نقش مهمی در فعال سازی پاسخ یافته های استخوان ساز و افزایش استخوان سازی ایفا میکند. به بیان دیگر یون کلسیم از طریق فعالیت یونی میتواند جوانه زنی هیدروکسی آپاتیت را تسریع کند. علاوه بر این یون های کلسیم میتوانند برهم کنش های سلولی را افزایش دهند.
-2 پیشینهی تحقیق
فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 ال مهم ترین و متداول ترین فولاد توصیه شده برای کاربردهای پزشکی وتهیه کاشتنیهای بدن میباشد.این فولاد کمتر از 0/03 درصد وزنی کربن دارد تا احتمال خوردگی در بدن کاهش یابد. درواقع حرف ال در نشانه شناسایی آن بیانگر پایین بودن مقدار کربن است. فولاد آلیاژی 316L دارای 60 تا 65 درصد آهن است که با 17 تا 19 درصد کروم و 12 تا 14 درصد نیکل آلیاژ شده و مقدار کمی نیتروژن، منگنز، مولیبدن، سیلیسیم ومقدار اندکی نیز گوگرد و فسفر دارد. [4]
بر اساس استاندارد و دستورالعمل مواد و آزمون آمریکا، ساختار مطلوب فولاد 316 ال یک ساختار تک فاز آستنیتی با شبکه مکعبی با سطوح مرکزدار است وهیچ گونه فریت آزاد یا فاز کاربیدی درساختار نباید وجود داشته باشد. علاوه بر این، فولاد باید عاری از آخال هایی مثل ترکیب گوگردی باشد. آخال میتواند از طریق عملیات فولاد سازی غیر تمیز وارد شودکه در این صورت فولاد مستعد به خوردگی حفره ای در فصل مشترک فلز - آخال خواهد بود. [4]
توسعه روش هایی که مقاومت به خوردگی و زیست فعالی این فلزات را بهبود بخشد از اهمیت زیادی برخوردار است .[4] آب بندی سطح با استفاده از پوشش های محافظ یک راه ساده جهت جلوگیری از خوردگی یا نفوذ یون های فلزی از کاشتنی به بافت اطراف است. [5] علاوه بر این استفاده از پوشش، از چسبیدن و اتصال مکانیکی استخوان و کاشتنی جلوگیری می کند. در میان بیوسرامیک ها، هیدروکسی آپاتیت به علت شباهت ساختاری و ترکیب شیمیایی با بخش معدنی استخوان و بافت های سخت ازاهمیت ویژه ای برخوردار است.
در واقع زیست سازگاری ، زیست فعالی و خاصیت ترویج رشد استخوان این بیوسرامیک توجه زیادی را درجهت کاربرد آن در پزشکی، دندان پزشکی و اورتوپدی به خود معطوف ساخته است.[11 ] این بیوسرامیک زیست فعال است،بدین معنی که پس ازکاشت آن دربدن،بافت استخوان جدیدی برروی آن رشدکرده واتصال محکمی میان این نوع کاشتنی بابدن برقرارمی شود. [2] علت این که کاشتنی های ساخته شده باموادمتداول اغلب درنهایت ازبدن پس زده می شوند اندازه بزرگ دانه هاوناخالصی های موجود در آن هااست.
