Dry And Ringer Solution Lubricated Tribology Of Thin Osseoconductive Metal Oxides And Diamond-Like Carbon Films

Achieving fast and strong adhesion to jawbone is essential for dental implants. Thin deposited films may improve osseointegration, but they are prone to cohesive and adhesive fracture due to high stresses while screwing the implant into the bone, leading to bared, less osteoconductive substrate surfaces and nano- and micro-particles in the bone. Aim of this work is the investigation of the cohesion and adhesion failure stresses of osteoconductive tantalum, titanium, silicon, zirconium and aluminium oxide and diamond-like carbon films. The tribological behaviour under dry and lubricated conditions (Ringer solution) reveals best results for diamond-like carbon, while cohesion and adhesion of zirconium oxide films is highest.

Osiągnięcie szybkiego i trwałego przylegania powierzchni biomateriału do kości szczęki ma zasadnicze znaczenie dla implantów dentystycznych. Cienkie osadzone filmy mogą poprawić osteointegrację ale są podatne na kohezyjne i adhezyjne pękanie podczas wkręcania implantu do kości, prowadząc do odsłoniecia mniej osteokonduktywnych powierzchni podłoża oraz powodując tworzenie się nano- i mikro cząstek. Celem niniejszej pracy są badania naprężeń wywołujących defekty w osteointegracyjnych filmach na bazie tantalu, tytanu, cyrkonu oraz tlenku aluminium i diamentopodobnych. Tribologiczne najlepsze właściwości w warunkach suchych i smarowania (roztwór Ringera) wykazały powłoki diamentopodobne, natomiast spójność i przyczepność filmy z tlenku cyrkonu.