Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "bone implants" wg kryterium: Wszystkie pola


Wyświetlanie 1-40 z 40
Tytuł:
Potential activation of the immune system on metallic materials for bone implants
Autorzy:
Stranavova, L.
Bacakova, M.
Novotna, K.
Bacakova, L.
Fencl, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/285314.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
bone implants
metallic materials
biomaterials
Opis:
Titanium and stainless steel are metallic materials that have been in use for a long time in orthopedics, traumatology and stomatology. These metals are strong, corrosion-resistant and biocompatible. However, metallic materials have some disadvantages in comparison with the natural bone, particularly their relatively high specific weight and toughness. For example, the Young's modulus of AISI316L stainless steel, Co-Cr alloys and Ti-6Al-4V alloy, i.e. materials frequently used for implantation into bone, ranges between 110-220 GPa, while the Young's modulus of bone tissue is 10-40 GPa [1]. In addition, these metals can release cytotoxic, allergenic and immunogenic ions, which can affect their biocompatibility [2, 3]. Implantation is a special type of transplantation process, in which the implant is inserted into the body, usually in order to replace an irreversibly damaged tissue. However, the immune system recognizes the implant as a foreign substance and attacks it with its effector mechanisms. Just as it can reject other types of transplants, the immune system can reject an artificial implant. To prevent rejection of an implant, it is important to study the potential activation of the immune system. This study has investigated the biocompatibility of samples made of pure titanium (according to quality standard ISO 5832-2) and corrosion-resistant steel (quality standards ISO 5832-1 and AISI 316L), obtained from Beznoska Ltd. (Kladno, Czech Republic), and the potential activation of the immune system by these materials. In addition to Fe, the steel samples contained C (max. 0.025 wt.%), Si (0.6 wt.%), Mn (1.7 wt.%), P (max. 0.025wt.%), S (max. 0.003 wt.%), Cr (17.5 wt.%), Ni (13.5 wt.%), Mo (2.8 wt.%), and Cu (max. 0.1 wt. %). The materials were used in the form of square samples (9x9 mm or 30x30 mm, thick¬ness 1 mm). Both the Ti samples and the steel samples were ground with SiO2. The surface of the steel samples was then treated by polishing with Al2O3 paste (grain size up to 1 um), while the surface of the Ti samples, i.e. a material not suitable for polishing, was finished by brushing using another type of Al2O3 paste with slightly larger grains. Thus, the surface of the steel samples was finally smoother and glossy, while the Ti surface was rougher and matte. For the in vitro biocompatibility tests, human osteoblast-like MG 63 cells (European Collection of Cell Cultures, Salisbury, UK) were used. The smaller samples (9x9 mm) were inserted into polystyrene 24-well cell culture plates (TPP, Trasadingen, Switzerland; well diameter 1.5 cm). Each well contained 25 000 cells (approx. 14 150 cells/cm2) and 1.5 ml of Dulbecco's Modified Eagle Minimum Essential Medium (DMEM; Sigma, USA, Cat. No. 10270-106) supplemented with 10% foetal bovine serum (FBS; Gibco, Cat. No. 10270-106) and gentamicin (40 /jg/ml, LEK, Slovenia). These samples were used for evaluating the size of the cell spreading area (day 1), and for evaluating cell shape and cell viability (days 1, 4 and 7 after seeding). The size of the cell spreading area was measured using Atlas Software (Tescan Ltd., Brno, Czech Republic). The viability of the cells was determined by the LIVE/ DEAD viability/cytotoxicity kit for mammalian cells (Invitrogen, Molecular Probes, USA). The larger samples (30x30 mm) were inserted into GAMA polystyrene dishes (diameter 5 cm; GAMA Group Joint-Stock Company, Ceske Budejovice, Czech Republic) and seeded with 300 000 cells/dish (approx. 15 300 cells/cm2) suspended in 9 ml of the above mentioned culture medium. These samples were used for evaluating the cell number on days 1, 4 and 7 after seeding, using a Beckman Vi-CELL XR Cell Analyser automatic cell counter. For the in vitro analysis of markers of osteogenic differentiation and cell immune activation, human osteoblast-like MG 63 cells (European Collection of Cell Cultures, Salisbury, UK) were used. The samples (9x9 mm) were inserted into polystyrene 24-well cell culture plates (TPP, Trasadingen, Switzerland; well diameter 1.5 cm). Each well contained 25 000 cells (approx. 14 150 cells/cm2) and 1.5 ml of Dulbecco's Modified Eagle Minimum Essential Medium (DMEM; Sigma, USA, Cat. No. 10270-106) supplemented with 10% foetal bovine serum (FBS; Gibco, Cat. No. 10270-106) and gentamicin (40 jg/ml, LEK, Slovenia). The cells were cultured for 1, 4, or 7 days at 37°C in a humidified atmosphere of 5% of CO2 in the air. On day 4 after seeding, the medium was changed; one half of the samples contained standard medium DMEM with 10% foetal bovine serum and gentamicin (40 jg/ml) mentioned above, and the second half contained osteogenic medium, i.e. the standard medium further supplemented with ß-glycerophosphate, L-glutamin, ascorbic acid, dihydroxyvitamin D3, dexamethason, 10% foetal bovine serum and gentamicin (40 jg/ml). Using an Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA), we measured the concentration of the Inter¬cellular Adhesion Molecule-1 (ICAM-1, a marker of cell immune activation) and osteocalcin (a marker of osteogenic cell differentiation). These measurements were performed in homogenates of cells on days 4 and 7 after seeding, and the concentration of both markers was measured per cell or per mg of protein. On day 7, the amount of osteocalcin was measured and compared in cells cultured in the standard and osteogenic media. We also measured TNF-а and IL- 1ß, i.e. other markers of cell immune activation. These cytokines are important mediators of the inflammatory response, and they are involved in a variety of cellular activities, including cell proliferation and differentiation. We measured the secretion of these markers into the cell culture medium in murine macrophage-like RAW264.7 cells (American Type Culture Collection, Manassas, VA). The samples (9x9 mm) were inserted into polystyrene 24-well cell culture plates (TPP, Tra- sadingen, Switzerland; well diameter 1.5 cm). Each well contained 30,000 (approx. 16 980 cells/cm2) cells and 1.5 ml of the culture medium. RAW 264.7 cells were cultured in the RPMI-1640 medium (Sigma; 10% fetal bovine serum, 40 jg/mL gentamicin). After 7 days of cultivation, the cell culture medium was collected and used for measuring the concentration of TNF-а and IL-1ß by a sandwich ELISA using commercially available kits. A mouse TNF-а kit and an IL- 1ß Quantikine ELISA kit were used for the RAW 264.7 cells. Both kits were purchased from R and D Systems (Minneapolis, MN) and used according to the manufacturer's protocol. The results indicated that the number of initially adhering MG 63 cells on day 1 after seeding was significantly lower on the titanium (5320±390 cells/cm2) and on the stainless steel (4110±370 cells/cm2) than on the control polystyrene culture dishes (7740±350 cells/cm2). However, on day 4 after seeding, the cell population density on both metallic materials became significantly higher than on the control polystyrene dishes (75200±2890 cells/cm2 on Ti and 90 870±2350 cells/cm2 on steel vs. 56440±1180 cells/cm2 on polystyrene). This suggests faster cell proliferation on both metallic materials than on polystyrene. At the same time, the cell number on the stainless steel samples was significantly higher than on the Ti samples. On day 7, the differences in the number of adhered cells on the two metals and on the control polystyrene substrate was on an average similar (from 328780±680 cells/cm2 to 362200±760 cells/cm2). The cell viability on all tested materials was almost 100% in all culture intervals. The morphology of the cells adhered on the studied materials was similar to the morphology of the cells on the control polystyrene dishes, i.e. the cells were mostly flat and polygonal, and the size of their cell spreading areas was similar on all tested materials. The cells were distributed homogeneously on the entire material surface, and on day 4 they started to form confluent cell layers. On day 4, we measured the amount of ICAM-1 by the ELISA test. This immunoglobulin molecule is typically expressed on cells of the immune system, but it is also expressed on other cell types, including MG 63, during their immune activation, e.g. by an artificial growth support. In this case, ICAM-1 molecules on cells are bound byß2-integrin receptors on inflammatory cells (for a review, see [4]). Surprisingly, titanium seemed to be more immunogenic than stainless steel, which was indicated by a higher concentration of ICAM-1 per cell and mg of protein in cells on day 4 after seeding. However, on day 7, there was no difference between the concentrations of ICAM-1 per cell and mg of protein in cells on titanium and on stainless steel. The second molecule that we measured was osteocalcin, a calcium-binding extracellular matrix glycoprotein, an important marker of the bone formation process. The concentration of osteocalcin on day 4 in the standard culture medium was higher in MG 63 cells on the titanium and stainless steel than on the control polystyrene samples. This could be explained by the fact that the metals are harder than polystyrene. It is known that harder substrates promote osteogenic cell differentiation, while softer substrates direct the cell differentiation towards neural or muscle phenotype [5]. In addition, the osteogenic differentiation was further supported by the osteogenic medium, as indicated by a higher concentration of osteocalcin in cells grown in this medium compared to cells in the standard medium on day 7 after seeding. On day 7 after seeding murine macrophage-like RAW264.7 cells on the tested materials, the concentration of TNF-а in the culture medium ranged on an average from 57.10 to 79.39 pg per 2000000 cells. The concentration of TNF-а in the medium from Ti and Fe was significantly higher than in the medium from the control polystyrene dishes. The highest value (79.39 pg/2000000 cells) was found in the medium taken from RAW264.7 cells on Ti. The second molecule that we tested was IL-1ß. No significant differences in the concentration of IL-1ß were detected in the culture medium obtained from RAW264.7 cells on all tested materials. In other words, neither type of metallic material, i.e. Ti and Fe, evoked significantly higher production of IL-1ß by RAW 264.7 cells than standard polystyrene cell culture dishes. It can be concluded that the tests of biocompatibility and immune activation confirmed that titanium and stainless are promising for construction of bone implants and for good integration with the surrounding bone tissue.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2012, 15, no. 116-117 spec. iss.; 130-131
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wielofunkcyjne biopolimerowe skafoldy jako implanty kości
Multifunctional biopolymeric scaffolds for bone implants
Autorzy:
Mucha, M.
Tylman, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284784.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
skafoldy polimerowe
inżynieria tkankowa
chitozan
polilaktyd
polymer scaffolds
tissue engineering
chitosan
polylactide
Opis:
W prezentowanej pracy przedstawiono metodykę otrzymywania wielofunkcyjnych skafoldów biopolimerowych (chitozan, polilaktyd) do zastosowań w inżynierii tkanki kostnej. Skafoldy biopolimerowe z udziałem hydroksyapatytu wytworzono trzema metodami: elektrolityczną, liofilizacyjną oraz wypukiwania soli. Zbadano ich właściwości morfologiczne, przeprowadzono badania mikroskopowe powierzchni pod mikroskopem optycznym oraz elektronowym. Zbadano kinetykę kontrolowanego uwalniania kolagenu, który w skafoldach pełni funkcję odżywczą komórek, a także poprawia ich adhezję na powierzchni skafoldu. Kinetyka kontrolowanego uwalniania została opisana funkcją I rzędu oraz dwuetapowym modelem Corrigana-Gallaghera. Przedstawiono możliwości modyfikacji powierzchniowej skafoldów otrzymanych metodą elektrolityczną za pomocą nanosrebra.
The paper presents a methodology of multifunctional biopolymeric (chitosan, polylactic acid) scaffolds preparation for use in bone tissue engineering. Biopolymeric scaffolds with hydroxyapatite were prepared by three methods: electrolytic, freezedrying, and salt leaching. Their morphological properties, using optical and electron microscope were studied. Controlled release kinetics of collagen was also investigated. Collagen has nutritional function for cells and improves their adhesion on the scaffold surface. Kinetics of controlled release was described by first order function and two-stage Corrigan-Gallagher model. The possibilities of surface modification of scaffolds produced by electrolitic method with nanosilver were presented.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2013, 16, 118; 12-17
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the surface condition of removed bone implants
Analiza stanu powierzchni usuniętych implantów kostnych
Autorzy:
Mierzejewska, Ż. A.
Kuptel, P.
Sidun, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1365832.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
Tematy:
implant
surface analysis
operating wear
tribological wear
analiza powierzchni
zużycie eksploatacyjne
zużycie tribologiczne
Opis:
The requirements that must be met by implant materials are rigorous and diverse. These materials are tasked with supporting or replacing sick or damaged parts of the musculoskeletal system, where loads and a heterogeneous stress state frequently occur. Thus, they must have the appropriate strength properties and resistance to many types of corrosion, which is related to biotolerance, or neutrality of the material to the human body during use. This article presents the results of studies of three implant groups: set for stabilization of long bones made of 316L austenitic steel, set for intramedullary nail insertion in grafts of femur bones made of Ti6Al4V titanium alloy, and a straighty reconstruction plate made of Ti6Al4V titanium alloy coated with an oxide layer. These implants were implanted into the human body and then removed at the end of the treatment process or due to implant failure during its operation. Next, implants were studied in order to determine the level of wear. Investigations were carried out using an Hitachi S-3000N scanning microscope. Their results indicate a series of changes that took place on implant surfaces and confirm the existence of typical implant wear mechanisms presented in reports in the literature. Traces of corrosion, fatigue cracks, tribological wear, and traces of fretting were found on examined implant surfaces. The study of implant wear cases, determination of their character, and evaluation of the intensity of destructive processes may contribute to the improvement of both the mechanical properties of these implants and their shape, so that modern bone implants perform their roles without the risk of failure during their operation.
Wymagania stawiane materiałom na implanty są wysokie i bardzo zróżnicowane. Mają one wspomagać lub zastępować chore lub uszkodzone części układu kostno-mięśniowego, gdzie często pojawiają się obciążenia i różnorodny stan naprężeń. Muszą zatem charakteryzować się odpowiednimi własnościami wytrzymałościowymi i odpornością na różne rodzaje korozji, powiązaną z biotolerancją oznaczającą neutralność materiału wobec organizmu podczas użytkowania. W pracy przedstawiono wyniki badań trzech grup implantów: zestawu do stabilizacji kości długich, wykonanego ze stali austenitycznej 316L, zestawu do gwoździowania śródszpikowego do zespoleń złamań kości udowej, wykonanego ze stopu tytanu Ti6Al4V oraz płytki rekonstrukcyjnej prostej, wykonanej ze stopu tytanu Ti6Al4V pokrytego warstwą tlenków. Implanty te wszczepione były do organizmu ludzkiego, a następnie usunięte, wraz z zakończeniem procesu leczenia lub wskutek uszkodzenia implantu podczas jego eksploatacji. Następnie poddano je badaniom w celu określenia stopnia zużycia. Badania realizowano z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego Hitachi S-3000N. Wyniki badań wskazują na szereg zmian, które zaszły na powierzchni implantów i potwierdziły istnienie typowych mechanizmów zużycia implantów prezentowanych w doniesieniach literaturowych. Na powierzchni badanych implantów zauważono ślady korozji, pęknięcia zmęczeniowe, zużycie tribologiczne oraz ślady frettingu. Badania zużycia implantów, określenie ich charakteru oraz ocena intensywności zachodzenia procesów niszczenia mogą w przyszłości znacznie wpłynąć na poprawę zarówno właściwości mechanicznych tych implantów, jak również na próbę zmiany ich kształtu tak, by nowoczesne implanty kostne spełniały swoją rolę bez ryzyka zniszczenia w trakcie ich eksploatacji.
Źródło:
Eksploatacja i Niezawodność; 2016, 18, 1; 65-72
1507-2711
Pojawia się w:
Eksploatacja i Niezawodność
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Influence of Mechanical, and Material Factors on the Biological Adaptation Processes of the Femoral Bone Implants
Autorzy:
Jasik, A.
Mroczek, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351931.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
orthopedic implants
stress
Finite Element Method (FEM)
Opis:
The study covers some aspects of the issue of determination of mutual connections between the mechanical and material factors, as well the biological implant adaptation processes. The main objective of the operation was adopted to develop models of cementless hip prosthesis company Fitmore Zimmer, taking into account the heterogeneity of material properties of bone tissue. These models were loaded in particular stages of the human gate and then they were used for the analysis of stress changes. The identification of the relations between the mechanical properties of osseous tissue required the conducting of computer simulations by means of the Finite Element Method (FEM).
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 1; 189-194
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Bioactivity of cement type bone substitutes
Autorzy:
Siek, D.
Czechowska, J.
Mróz, W.
Zima, A.
Burdyńska, S.
Załęczny, R.
Ślósarczyk, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200610.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
bone implants
bioactivity
surface morphology
Opis:
In vitro chemical stability and bioactivity of three different cement type bone substitutes were determined by incubating cement samples in the simulated body fluid (SBF) for 7 and 28 days. Morphology of sample surfaces has been studied using scanning electron microscopy (SEM) combined with an energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and by atomic force microscopy (AFM). The diffuse reflectance Fourier-transform infrared spectroscopy (DRIFTS) was applied as a supplementary method. The development of bone-like apatite layers on the surface depended on their initial phase composition. Obtained cements showed good surgical handiness, high bioactive potential and were chemically stable. They seem to be promising materials for bone substitution.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2013, 61, 2; 433-439
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Kompozyt polimerowo-ceramiczny jako potencjalny implant kostny
Polymer-ceramic composite as a potential bone implant
Autorzy:
Jelonek, A.
Kilan, K.
Skórska-Stania, A.
Oleksyn, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284768.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
composites
bone implants
polymers
kompozyty
implanty kostne
polimery
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2010, 13, no. 99-101; 125-127
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adhesion and growth of human osteoblast-like MG 63 cells on titanium and stainless steel samples developed for constructing bone implants
Autorzy:
Stranavova, L.
Bacakova, M.
Bacakova, L.
Fencl, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284428.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
osteoblasts
biomaterials
implants
Opis:
Titanium and stainless steel are strong, corrosion - resistant and biocompatible metals. Thanks to their remarkable properties, they have been in use for a long time in clinical medicine, mainly for constructing and replacing large joints, in particular the bone-anchoring parts, e.g. cups and stems, and also for fabricating orthopaedic screws and splints. In the Czech Republic, these devices are produced by Beznoska Ltd., and are clinically applied in the Orthopaedic Clinic, Bulovka Faculty Hospital in Prague. This study has investigated the biocompatibility of samples made of pure titanium (according to quality standard ISO 5832-2 ) and corrosion-resistant steel (quality standards ISO 5832-1 and AISI 316L), obtained from Beznoska. In addition to Fe, the steel samples contained C (max. 0.025 wt. %), Si (0.6 wt. %), Mn (1.7 wt. %), P( max. 0.025 wt. %), S(max. 0.003 wt. %), Cr (17.5 wt. %), Ni (13.5 wt. %), Mo (2.8 wt. %), and Cu (max. 0.1 wt. %). The materials were used in the form of square samples (9x9 mm or 30x30 mm, thickness 1 mm ). Both Ti and steel samples were grinded with SiO2. The surface of the steel samples was then treated by polishing with Al2O3 paste (grain size up to 1 μm), while the surface of the Ti samples, i.e. a material not suitable for polishing, was finished by brushing using another type of Al2O3 paste with slightly larger grains. Thus, the surface of the steel samples was finally smoother and glossy, while the Ti surface was rougher and matted. For the in vitro biocompatibility tests, human osteoblast-like MG 63 cells (European Collection of Cell Cultures, Salisbury, UK) were used. The smaller samples (9 x 9 mm) were inserted into polystyrene 2 4-well cell culture plates (TPP, Trasadingen, Switzerland; well diameter 1.5 cm). Each well contained 25000 cells (approx. 14150 cells / cm 2 ) and 1.5 ml of Dulbecco’s Modified Eagle Minimum Essential Medium (DMEM; Sigma, USA, Cat. No. 10270-106) supplemented with 10 % foetal bovine serum (FBS; Gibco, Cat. No. 10270-106) and gentamicin (40 μg/ml, LEK, Slovenia). These samples were used for evaluating the size of the cell spreading area (day 1), and for evaluating cell shape and cell viability (days 1, 4 and 7 after seeding). The size o f the cell spreading area was measured using Atlas Software (Tescan Ltd., Brno, Czech Republic). The viability of the cells was determined by the LIVE/DEAD viability cytotoxicity kit for mammalian cells (Invitrogen, Molecular Probes, USA). The larger samples (30x30 mm) were inserted into GAMA polystyrene dishes (diameter 5 cm; GAMA Group Joint- Stock Company, Ceske Budejovice, Czech Republic) and seeded with 300000 cells/dish (approx. 15300 cells/cm 2) suspended in 9 ml of the above mentioned culture medium. These samples were used for evaluating the cell number on days 1, 4 and 7 after seeding, using a Beckman Vi- CELL XR Cell Analyser automatic cell counter. The results indicated that the number of initially adhering cells on day 1 after seeding was significantly lower on the titanium (5320±390 cells/cm2) and on the stainless steel ( 4110±370 cells/cm 2) than on the control polystyrene culture dishes (7740±350 cells/cm2). However, on day 4 after seeding, the cell population density on both metallic materials studied here became significantly higher than on the control polystyrene dishes (75200±2 890 cells/cm2 on Ti and 90870 ±2350 cells/cm2 on steel vs. 56440±1180 cells/cm2 on polystrene). This suggests faster cell proliferation on both metallic materials than on polystyrene. At the same time, the cell number on the stainless steel samples was significantly higher than on the Ti samples. On day 7, the differences in number of adhered cells on both studied metals and on the control polystyrene substrate was on an average similar (from 328780±680 cells/cm2 to 362200 ±760 cells/cm2). The cell viability on all tested materials was almost 100 % in all culture intervals. The morphology of the cells on the studied materials was similar to the morphology of the adhered cells on the control polystyrene dishes, i.e. the cells were mostly flat and polygonal, and the size of their cell spreading areas w as similar on all tested materials. The cells were distributed homogeneously on the entire material surface, and on day 4 they started to form confluent cell layers (FIG. (1). It can be concluded that the tests of biocompatibility confirmed that the titanium and the stainless steel promoted the adhesion and growth of bone - derived cells, and thus these materials are promising for construction of bone implants and for their good integration with the surrounding bone tissue. Further studies on osteogenic cell differentiation, potential immune activation and the response of the bone cells to growth factors, including bone morphogenetic protein, are in progress.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2011, 14, no. 109-111 spec. iss.; 10-11
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Study on mechanical aspects of the structural modification of ε-polycaprolactone with the wollastonite nanoparticles
Autorzy:
Podporska, J.
Sołtysiak, E.
Błażewicz, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284170.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
polymer nanocomposites
nanowollastonite
bone implants
composite processing
mechanical properties
bioactivity
Opis:
Following the request for novel composite biomaterials for bone tissue engineering, nanocomposites consisted of ε-polycaprolactone and wollastonite, were prepared. Primary mechanical properties were examined and it was shown that the presence of wollastonite nano-particles affects significantly the Young’s modulus, tensile strength, fracture stress and work-of-fracture of the polymer matrix.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2008, 11, 76; 17-19
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Antibacterial Composite Layers on Ti: Role of ZnO Nanoparticles
Autorzy:
Roguska, A.
Belcarz, A.
Suchecki, P.
Andrzejczuk, M.
Lewandowska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354849.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
bone implants
TiO2 nanotubes
ZnO nanoparticles
Staphylococcus epidermidis
antibacterial properties
Opis:
Problem of Post-operative infections of implant materials caused by bacterial adhesion to their surfaces is very serious. Enhancement of antibacterial properties is potentially beneficial for biomaterials value. Therefore, the metallic and metallic oxide nanoparticles attract particular attention as antimicrobial factors. The aim of this work was to create nanotubular (NT) oxide layers on Ti with the addition of ZnO nanoparticles, designed for antibacterial biomedical coatings. Antimicrobial activities of titanium, TiO2 NT and ZnO/TiO2 NT surfaces were evaluated against bacterial strain typical for orthopaedic infections: S. epidermidis. TiO2 NT alone killed the free bacterial cells significantly but promoted their adhesion to the surfaces. The presence of moderate amount of ZnO nanoparticles significantly reduced the S. epidermidis cells adhesion and viability of bacterial cells in contact with modified surfaces. However, higher amount of loaded nanoZnO showed the reduced antimicrobial properties than the medium amount, suggesting the overdose effect.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 1; 213-216
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Antibacterial Composite Layers on Ti: Role of ZnO Nanoparticles
Autorzy:
Roguska, A.
Belcarz, A.
Suchecki, P.
Andrzejczuk, M.
Lewandowska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355309.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
bone implants
TiO2 nanotubes
ZnO nanoparticles
Staphylococcus epidermidis
antibacterial properties
Opis:
Problem of post-operative infections of implant materials caused by bacterial adhesion to their surfaces is very serious. Enhancement of antibacterial properties is potentially beneficial for biomaterials value. Therefore, the metallic and metallic oxide nanoparticles attract particular attention as antimicrobial factors. The aim of this work was to create nanotubular (NT) oxide layers on Ti with the addition of ZnO nanoparticles, designed for antibacterial biomedical coatings. Antimicrobial activities of titanium, TiO2 NT and ZnO/TiO2 NT surfaces were evaluated against bacterial strain typical for orthopaedic infections: S. epidermidis. TiO2 NT alone killed the free bacterial cells significantly but promoted their adhesion to the surfaces. The presence of moderate amount of ZnO nanoparticles significantly reduced the S. epidermidis cells adhesion and viability of bacterial cells in contact with modified surfaces. However, higher amount of loaded nanoZnO showed the reduced antimicrobial properties than the medium amount, suggesting the overdose effect.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 2B; 937-940
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Bioszkła i organiczno-nieorganiczne kompozyty dla inżynierii tkankowej kości
Bioglasses and organic-inorganic composites for bone tissue engineering
Autorzy:
John, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/172492.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Chemiczne
Tematy:
biomateriały
bioszkło
organiczno-nieorganiczne hybrydy
hydroksyapatyt
implanty kości
in vitro
biomaterials
bioglasses
organic-inorganic hybrid
hydroxyapatite
bone implants
Opis:
The most demanded biomaterials for bone tissue engineering could be classified in two main sol-gel derived groups: bioglasses and organic-inorganic composites. The first of these include bioactive ceramics such as calcium phosphates (Tab. 2) [1], glasses and glass ceramics [2], and so-called inert ceramics (Tab. 1) such as Al2O3, zirconium and titanium dioxide, and carbon-based materials [3, 4]. Second-group of compounds constitute bioactive organic-inorganic hybrids, generally based on organic matrix and various inorganic dopants. Biomaterials in contact with human plasma and bone stem cells form, on their surface, hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 (HAp) and its derivatives (Tab. 2). HAp-layer initiates bone growth and reconstruction of treated fragment (Fig. 2). These materials, due to the high degree of biocompability are considered as the most valuable compounds for bone surgery [5]. Extremely rapid development of biomaterials used in medicine caused the production of implants with different properties (Scheme 1). The real revolution and technological progress have brought biomimetic composites that mimic naturally occurring solutions in living organisms. The role of such implants is not only replacing the damaged parts of body, but – due to the appropriate morphology and composition – stimulating the growth of living cells (Fig. 3) and final bone regeneration. This article is devoted to this type of biomaterials proposed for bone tissue engineering.
Źródło:
Wiadomości Chemiczne; 2012, 66, 1-2; 21-39
0043-5104
2300-0295
Pojawia się w:
Wiadomości Chemiczne
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zastosowania stopu Ti6Al4V w inżynierii tkanki kostnej
Application of Ti6Al4V for tissue engineering
Autorzy:
Kucharski, R.
Bach, F. W.
Błażewicz, S.
Chłopek, J.
Bormann, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/285290.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
stop tytanu
implanty kostne
inżynieria tkankowa
otwarte struktury metaliczne
proces spiekania
titanium alloys
bone implants
tissue engineering
open pored metallic structures
sintering process
Opis:
Główną wadą implantów na bazie stopów tytanu przeznaczonych dla chirurgii kostnej, wymagających długoczasowej stabilności, jest niedopasowanie struktury powierzchni implantu do otaczającej tkanki. Przy implantach stawu biodrowego może to prowadzić do aseptycznego obluzowania się endoprotezy. Funkcjonalne dopasowanie implantu jako otwarto-porowatej struktury, która obejmuje cały implant lub tylko powierzchnię, może sprzyjać procesowi wzrostu tkanki kostnej w pory implantu lub prowadzić do jego mechanicznego zakotwiczenia. W pracy przedstawiono wyniki badań nad spiekaniem proszków Ti-6Al-4V o wielkości ziaren 35mim. Proces spiekania prowadzono w gradiencie temperatury w atmosferze gazu obojętnego. Metoda ta pozwalała otrzymywać mikrostruktury o otwartych porach, które mogą być wykorzystane do konstrukcji implantów ze stopów tytanu o podwyższonej trwałości i zdolności do fiksacji z tkanką kostną.
The main reasons for the failure of titanium based alloy bone implants requiring long term stability is the incompatibility of the implant's surface structure and the growth rate of natural bone tissue. In the case of a hip joint endoprosthesis, this leads to an aseptic loosening of the endoprosthesis. Functional adaptation of the implant as an open pored structure, which either extends over the whole implant or exists only on its surface, presents the possibility for the bone tissue to grow into the implant and provide mechanical anchorage for the implant in the bone. In the present work, the results of investigations and the sintering process using 35mim size powder grains of the alloy Ti-6Al-4V are presented. A sintering process was chosen as a manufacturing method using a selected temperature gradient and an inert scavenging gas. This method of manufacture produced open pored structures whose properties can be transferred to a larger group of applications of metallic long term implants for osteosynthesis.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2007, 10, no. 69-72; 18-22
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Solution blow spun poly-L-lactic acid/ceramic fibrous composites for bone implant applications
Autorzy:
Wojasiński, Michał
Ciach, Tomasz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2086798.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
solution blow spinning
composite fibres
submicron fibres
nanofibres
poly-L-lactic acid
ceramic particles
bone implants
wirowanie z rozdmuchiwaniem roztworu
włókna kompozytowe
włókna submikronowe
nanowłókna
kwas poli-L-mlekowy
cząstki ceramiczne
implanty kostne
Opis:
Every bone implant to work correctly after implantation needs to integrate with the surrounding bone. To enhance such a process, called osseointegration, various techniques of implant surface modification emerged. One of the approaches is based on the deposition of nano- and submicron materials on the implant surface. This paper presents a solution blow spinning process for producing poly-L-lactic acid (PLLA)/ceramic fibrous composites designed to be deposited directly onto orthopaedic implants prior to implantation to increase osseointegration. We produced plain PLLA fibrous materials for comparison, and fibrous composite materials with -tricalcium phosphate (TCP), hydroxyapatite nanoparticles (nHAp) and hydroxyapatite nanoparticles modified with lecithin (nHAp-LE). We performed the structural analysis of produced materials with scanning electron microscopy, gravimetric determination of porosity, and water contact angle measurement. We also used infrared spectroscopy, Alizarin Red S staining, and cytotoxicity evaluation to conclude that PLLA/nHAp-LE composite material shows the most promising properties to be applied as surface modification of bone implants. To visualise fibrous composite deposition on implants, we used two models: titanium plate and stainlesssteel bolt. Thus, we showed that the solution blow spun materials can be used for surface modification of orthopaedic implants.
Źródło:
Chemical and Process Engineering; 2021, 42, 3; 275--289
0208-6425
2300-1925
Pojawia się w:
Chemical and Process Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Surface Modification Of Implants For Bone Surgery
Modyfikacja powierzchni implantów ortopedycznych
Autorzy:
Marciniak, J.
Szewczenko, J.
Kajzer, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355874.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
AISI 316L stainless steel
Titanium alloy Ti6Al4V
surface layer
corrosion and wear resistance
biocompatibility
stal nierdzewna AISI 316L
stop tytanu Ti-6Al-4V
warstwa powierzchniowa
korozja i odporność na ścieranie
biokompatybilność
Opis:
The study discusses the methods of surface modification methods for AISAI 316 L steel and Ti6Al4V ELI titanium alloy, dedicated to complex design implants used in bone surgery. Results of structural tests have been presented along with those evaluating the physicochemical properties of the formed surface layers. Clinical feasibility of the surface layers has also been evaluated. The developed surface modification methods improved the resistance to pitting, crevice and stress corrosion and ensured better biocompatibility. Moreover, the layers formed are marked by plasticity. Results of the tests performed show applicability of the evaluated methods of surface modification in complex shape implants for the clinical use.
W pracy omówiono metody modyfikacji powierzchni stali AISAI 316 L oraz stopu tytanu Ti6Al4V ELI przeznaczonych na implanty o złożonej konstrukcji stosowanych w chirurgii kostnej. Przedstawiono wyniki badań struktury oraz własności fizykochemicznych wytworzonych warstw wierzchnich. Określono również przydatność wytworzonych warstw do zastosowań klinicznych. Opracowane metody modyfikacji powierzchni zwiększyły odporność na korozję wżerową, szczelinową i naprężeniową oraz poprawiły biokompatybilności. Ponadto wytworzone warstwy cechują się podatnością do odkształceń. Wyniki badań wykazały przydatność zastosowanych metod modyfikowania powierzchni implantów o złożonych kształtach do zastosowań klinicznych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3; 2123-2129
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Role of initial density distribution in simulations of bone remodeling around dental implants
Autorzy:
Nutu, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307275.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
energia odkształcenia
kość
warunki początkowe
przebudowa kości
strain energy density
bone quantity
initial conditions
bone remodeling simulation
Opis:
In this paper, the effect of initial density distribution upon the predicted density via numerical simulations of bone remodeling was evaluated. The main purpose was to correlate the numerical results with clinical data according to which the initial bone quantity is an essential factor for long term survival of dental implants. Methods: Two-strain energy density-based bone remodeling theories were employed, one which accounts for overload resorption and the second one, which does not. The remodeling parameters were derived from the mechanostat theory. Bone remodeling around an osseointegrated dental implant was simulated based on finite element method using a generic mandible plane model. A variable time step was introduced to increase the speed of the remodeling simulations by keeping the truncation errors small. The simulations were performed for several initial density distributions correlated with values from clinical classifications of bone quality. For each density value, the occlusal load was defined in two ways so that to consider normal and overload mastication forces, respectively. Results: The results showed that the initial density distribution influences the predictions of bone remodeling simulations. For the analyzed model, the remodeling algorithm predicted overload resorption only in the case of low initial density, which can be associated with low bone quality, which, from clinical perspective, may probably lead to implant loss. Conclusions: The paper demonstrated that when simulating bone remodeling around dental implants using finite element method, it is important to account for initial density distribution in correlation with the bone quantity.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2018, 20, 4; 23-31
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Marginal bone loss around dental implants with various types of implant-abutment connection in the same patient
Autorzy:
Szymańska, Jolanta
Szpak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/972731.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Medycyny Wsi
Tematy:
dental implants
abutment type
marginal bone loss
humans
Opis:
Introduction. One of the criteria of implant therapy success is marginal bone loss. The objective of the study was to assess the correlation between peri-implant marginal bone loss and implant-abutment connection systems used in the same patient, as well as other specific characteristics of implant treatment. The initial research hypothesis assumed that there was no difference in marginal bone loss around implants with different implant-abutment connection systems placed in the same patient. Materials and method. Marginal bone loss was assessed around implants with two different types of implant-abutment connection: with conical (Type I) and with internal hexagonal (Type II) in the same patient. The study included 28 patients aged 37–66 years. Results. Marginal bone loss around Type I implants was 0.112 mm/month before loading with prosthetic restorations, and 0.010 mm/month after loading, while for Type II implants it reached, respectively, 0.123 mm/month and 0.030 mm/month. Marginal bone loss after loading with prosthetic restorations was 11 times lower for Type I implants and 4 times lower for Type II implants. Evaluation of marginal bone loss in the studied patient groups was made on the basis of orthopantomographic radiographs. Conclusions. Implants with conical implant-abutment connection are significantly more favourable to osseointegration than those with internal hexagonal connection. As marginal bone loss is faster before loading implants with prosthetic restorations than after loading, it is advisable to consider early loading if the necessary clinical conditions are met.
Źródło:
Journal of Pre-Clinical and Clinical Research; 2017, 11, 1
1898-2395
Pojawia się w:
Journal of Pre-Clinical and Clinical Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of electrochemical impedance spectroscopy in analysis of SiO2 layer used for implants in bone surgery
Autorzy:
Walke, W.
Hyla, A.
Marciniak, J.
Nowińska, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284466.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
implants
bone surgery
morphological structure
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2016, 19, 138; 113
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Supersprężyste implanty NiTi dla ciągłej dystrakcji kości
Superelastic NiTi implants for continuous bone distraction
Autorzy:
Lekston, Z.
Stróż, D.
Morawiec, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284862.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
stop Ni-Ti
nadsprężyste implanty
ciągła dystrakcja kości
sprężyny dla kranioplastyki
NiTi alloy
superelastic implants
continuous bone distraction
springs for cranioplasty
Opis:
Zasadniczym założeniem tej pracy było osiągnięcie nadsprężystości implantów użytych do dystrakcji kości dla korekcji deformacji czaszkowo-twarzowych. Opisano dwie możliwości przygotowania nadsprężystych, sprężynowych implantów użytych w kranioplastyce. W pierwszej użyto nadsprężyste, proste druty jako sprężyny w kształcie Omega lub U. Nadsprężystość jest indukowana w drutach przez wstępną deformację na zimno i wyżarzanie poniżej temperatury rekrystalizacji. Struktura dyslokacyjna i mało-kątowe granice ziaren są charakterystyczne dla struktury tych drutów. Druga możliwość indukowania nadsprężystości w sprężynach pierścieniowych bazuje na umocnieniu wydzieleniowym. W tym celu użyto stop z wyższą zawartością niklu (51%at.), w którym wydzielanie koherentnych cząstek fazy Ni4Ti3 prowadzi do umocnienia osnowy i pozwala osiągnąć wyraźne plateau naprężania na krzywej naprężenie-odkształcenie. Przydatność uzyskanych implantów wykazano w zastosowaniach klinicznych.
The basic assumption of his work was to achieve the superelastic behaviour of implants used for bone distraction for correction craniomaxillofacial deformities. This paper describes two possibilities of preparing the superelastic spring implants used in cranioplasty. In the first one the superelastic straight wires were used for Omega and U-shape springs. The superelasticity is induced to the wires by a proper cold deformation and annealing below the recrystallization temperature. Dislocation cells and low angle grain boundaries are characteristic for the structure of these wires. The second possibility of the superelasticity induction into ring springs is based on the precipitation hardening. For this purpose an alloy with higher amount of nickel (51 at%) was used at which precipitation of the Ni4Ti3 coherent particles leads to the matrix hardening and allows to achieve a distinguish stress plateau on the stress-strain curve. The obtained implants have shown their usefulness in clinical applications.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2007, 10, no. 67-68; 38-42
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Preparation and preliminary in vivo studies of resorbable polymer modified with allogenic bone chips for guided bone regeneration and orthopedic implants
Autorzy:
Szaraniec, Barbara
Szponder, Tomasz
Gryń, Karol
Ambroziak, Maciej
Gut, Grzegorz
Koperski, Łukasz
Chłopek, Jan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2058395.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
bioactive composite
resorbable polymers
polylactide
GBR - guided bone regeneration
bone graft
BMP - bone morphogenetic proteins
osteofixation devices
kompozyty
bioaktywność
kości
regeneracja
Opis:
Composites made of resorbable polylactide modified with bone powder are part of the current search for implantable materials endowed with advantageous biomechanical functions, which make them suitable for orthopedics and traumatology applications. The bone additive containing active bone morphogenetic proteins (BMPs) and calcium phosphates introduced into the polymer matrix is to grant the implant with a biological activity. Subsequently, the resorbable matrix should get replaced with bone tissue. In order to avoid losing the osteoinductive properties of the designed material, it should be processed at low temperatures via physicochemical methods. This paper is devoted to the preparation and optimization of the composite production method suitable for biodegradable polymers and morphogenetic proteins along with the assessment of biocompatibility and biological properties of obtained materials. The tape-casting method was successfully applied. Resorbable polymer (medical poly-L-lactide, Purasorb PL38 by Purac) with 15 wt% of human bone powder (from tissue bank) were used to fabricate PLA-CP/BMPs composite implants. They were tested in in vivo studies that were performed in rabbit bone tissues. The results show a high biocompatibility of the material and good osteointegration with bone tissue.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2021, 24, 162; 13--19
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The research of glass-ceramics implants used for bone pitches to examine bacteria adhesion occurring in human body
Autorzy:
Świeczko-Żurek, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/286008.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
glass-ceramics implants
bacteria
human body
Opis:
Every day human body is endangered by various injuries and diseases. The consequence may be constant disability or the risk of limited ability and even death. The fractions and resections of bones threaten not only elderly people suffering from ostheoporosis, but more and more frequently young people, who experience some body harms resulting from accidents or diseases. In case of complicated fractures surgical intervention and using implant is necessary. A special implant is also needed in case of the resection of bone, which has big lack of tissues and must be filled in with the material, which has all the properties typical of bone implants. The glass-ceramics implants were already used in the XXth century. They have big future before them owing to their bioactivity, as well as morphological similarity to bone tissue. The paper deals with the research concerning the bacteria adhesion on bioactive glass-ceramics materials.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2013, 16, no. 122-123 spec. iss.; 3-4
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of the material’s stiffness on stress-shielding in osseointegrated implants for bone-anchored prostheses: a numerical analysis and initial benchmark data
Autorzy:
Prochor, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27324152.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
Young’s modulus
bone mass
bone remodelling
osseointegration
bone-anchored prosthesis
moduł Younga
masa kostna
przebudowa kości
osteointegracja
proteza zakotwiczona w kości
Opis:
This study attempted to establish the link between design of implants for bone-anchored prostheses and stress-shielding, affecting the stability of the bone-implant coupling using numerical approach. The objectives were to share a numerical model capable to evaluate the long-term stability of implants and to use this model to extract data sets showing how shape and material stiffness of threaded, press-fit and modular press-fit implants affect stress-shielding intensity. Methods: Three designs were considered: threaded, press-fit and modular press-fit. The effect of shape and material stiffness of each design on stress-shielding intensity was assessed using Young’s modulus (10 to 210 GPa). Furthermore, the impact of the diameter of percutaneous part (10 to 18 mm) and thickness of medullar part (5 to 1 mm) was investigated for the modular press-fit implant. Results: The threaded design generated 4% more bone mass loss at the distal femur but an overall loss of bone mass was by 5% lower to press-fit design. The influence of Young’s modulus on bone mass changes was noticeable for modular press-fit implant, depending on diameter of percutaneous or medullary part. A 20 GPa change of stiffness caused a bone mass change from 0.65% up to 2.45% and from 0.07% up to 0.32% for percutaneous parts with 18 mm and 10 mm diameter, respectively. Conclusions: Results suggested that threaded implant provides greater stability despite an increased bone loss at the distal femur. Altogether, this work provided an initial model that could be applied in subsequent studies on the long-term stability of current and upcoming implants.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2020, 22, 2; 69--81
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wartość biologiczna wszczepów cementu wapniowo-fosforanowego, aplikowanych iniekcyjnie do ubytków kości, w badaniach eksperymentalnych
Experimental studies of biological evaluation of calcium phosphate cement implants injected to bone tissue
Autorzy:
Pielka, S.
Karaś, J.
Żywicka, B.
Paluch, D.
Traczyk, S.
Berendt, W.
Solski, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284788.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
cement fosforanowo-wapniowy
wszczep aplikowany iniekcyjnie
badania eksperymentalne
biozgodność
calcium phosphate cement
implants injected
experimental studies
biocompatibility
Opis:
Nieregularne ubytki kości, zwłaszcza umiejscowione w głębi kości, są trudne do uzupełnienia materiałami litymi bez usunięcia zdrowej tkanki ponad ubytkiem. Odpowiednim materiałem mogłaby być resorbowalna ceramika w postaci płynnej. W tym celu opracowano w Instytucie Szkła i Ceramiki (ISiC) trzy postacie cementów wapniowo-fosforanowych mogących być wszczepianymi iniekcyjnie. Komponenty proszkowe tych cementów zawierały α-TCP i/lub β-TCP i/lub DCP i/lub DCPD i/lub i/lub HA i/lub alginian sodu. Proszki zarabiane roztworami wodnymi 12% wag. bursztynianu sodu lub 1-3% wag. Na2HPO4 miały półpłynną postać, możliwą do implantacji metodą iniekcji za pomocą strzykawki lekarskiej i igły iniekcyjnej do wytworzonych ubytków w kości udowej królików. Okres obserwacji wynosił 1, 2 i 3 miesiące. W badaniach histologicznych obserwowano w pierwszym miesiącu po wszczepieniu obecność fazy wysiękowej w tkance bezpośrednio przylegającej do wszczepu, która ustępowała w drugim miesiącu po wszczepieniu. Ulegające biodegradacji cementy otoczone były cienkimi pasmami włóknistej tkanki łącznej oraz tkanki kostnej splotowatej, które wnikały w strukturę wszczepu. W 3 miesiącu częściowo zresorbowane i pofragmentowane wszczepy otaczała i przerastała głównie splotowata i blaszkowata tkanka kostna z wyspami tkanki łącznej. Najszybciej procesy resorbcji wszczepu i regeneracji kości przebiegały po wszczepieniu cementu zawierającego alginian sodu. Badania eksperymentalne wykazały, że wszystkie trzy rodzaje cementów wapniowo-fosforanowych są biozgodne, wykazują cechy osteoindukcji i osteokondukcji. Ich płynna forma umożliwia łatwe i szczelne wypełnianie nieregularnych lub głęboko w kości położonych ubytków.
Irregular bone loss, especially situated deeply inside the bone, cannot be easily filled with solid materials without removal of healthy bone tissue from above the loss. Thus resorbable liquid ceramic material could be a good alternative. For this reason, three forms of injectable calcium phosphate cements have been developed at the Institute of Glass and Ceramics (ISiC). Powder components of the cements contained α-TCP and/or β-TCP and/or DCP and/or DCPD and/or HA and/or sodium alginate. The powders, mixed with aqueous solutions of 12 wt.% sodium succinate or 1-3 wt.% Na2HPO4, had a semi-liquid form that could be applied by means of injection with a medical syringe and an injection needle to the site of bone loss in the rabbits' femur. The follow up period was 1, 2 and 3 months, Histological examinations one month after the injection revealed the presence of exudates in the tissue adjoining the implant, which disappeared two months after the injection. Undergoing biodegradation cements were surrounded by a thin layer of fibrous tissue and plexiform bone tissue, which penetrated the structure of the implant. In the third month, partly resorbed and fragmented implants were surrounded and overgrown mainly with plexiform and lamellar bone tissue with islands of connective tissue. The processes of implant resorption and bone regeneration were the quickest in the case of cement containing sodium alginate. The experimental studies have shown that all three kinds of calcium phosphate cement are biocompatible and reveal features of osteoinduction and osteoconduction. The liquid form enables easy and tight filling of irregular or deep-seated bone loss.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2008, 11, 73; 26-30
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design and manufacturing of the human bone endoprothases using computer-aided systems
Autorzy:
Dietrich, M.
Kędzior, K.
Skalski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280269.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
endoprothesis
computer aided design of implants
custom-design
geometrical modelling of bones
Opis:
Basing on the results obtained previously, the authors present both research and application issues of modern computer-aided design and manufacturing of human bone replacements (endoprotheses). The first stage of the procedure consist in identifying the geometry (dimensions, shapes) and material (composition of the tissue, i.e. cortical and cancellous bone fractions) of the elements of human bone to be replaced with implants. For this purpose, the X-ray Computerized Tomography (CT) and Coordinate Measuring Machine (CMM) are used. In the second stage by means of a Computer-Aided Design (CAD) system, a geometrical model of the bone under consideration is constructed, representing both external and internal (marrow cavity) shapes and areas of cortical and cancellous bones. At this stage it is possible to change the shape of the endoprothesis to fit exactly the patient's anatomic features. Also, the strength can be estimated, using the Finite Element Method package included in the Computer -Aided Manufacturing (CAM) system, the technological process is designed and then the endoprothesis, e.g. using a Computer Numerical Controlled (CNC) machine is manufactured.
Na podstawie wyników prac własnych przedstawiono zastosowanie współczesnych inżynierskich systemów komputerowych do wspomagania projektowania i wytwarzania endoprotez elementów kości człowieka. Pierwszy etap zintegrowanego procesu projektowo-wytwórczego obejmuje identyfikację własności geometrycznych (wymiary, kształt) i materiałów tych elementów kości człowieka, które na skutek choroby lub uszkodzenia mają być zastąpione implantowaną na ich miejsce endoprotezą. Stosuje się do tego rentgenowską tomografię komputerową (CT) i skomputeryzowane współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM). W drugim etapie za pomocą systemu do komputerowo wspomaganego projektowania (CAD) tworzy się model geometryczny powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej (jamy szpikowej) zidentyfikowanej w poprzednim etapie kości. Ten etap obejmuje także dobór typowej (spośród dostępnych na rynku implantów) lub zaprojektowanie indywidualnej, anatomicznie dopasowanej endoprotezy. Drugi przypadek dotyczy pacjentów o nietypowych, np. ze względu na zaawansowane zmiany chorobowe, własnościach geometrycznych kości. Następnym krokiem w tym etapie jest komputerowo wspomagana analiza inżynierska (CAE) układu kość-implant metodą elementów skończonych, której wyniki mogą doprowadzić do zmian w doborze typowego lub w konstrukcji indywidualnego implantu. System CAD umożliwia także symulację zabiegu chirurgicznego wszczepienia dobranej lub nowozaprojektowanej endoprotezy. Ułatwia to przeprowadzenie zabiegu wszczepienia i zmniejsza ryzyko powikłń pooperacyjnych. W trzecim etapie, za pomocą systemu komputerowo wspomaganego wytwarzania (CAM) projektuje się proces obróbki endoprotezy, a następnie steruje się jej wytwarzaniem na sterowanej numerycznie (cnc) obrabiarce.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 1999, 3; 481-503
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Operative treatment of bone fracture with Kirschner wires – young cat case
Autorzy:
Ziąbka, M.
Derkowski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284836.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
bone fracture
Kirschner wires
implants
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2017, 20, no. 143 spec. iss.; 46
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Korozja implantów w warunkach elektrostymulacji zrostu kostnego
Implants corrosion in conditions of bone union electrostimulation
Autorzy:
Szewczenko, J.
Właszczuk, P.
Gałecka, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/285730.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
implanty
korozja
implants
corrosion
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2007, 10, no. 69-72; 73-76
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influence of modification of metallic medical implants coated multi-doped carbon layers (DLC, DLC-Si and DLC–Si/Ag) on changes on the implants surface as a result of implant - bone contact considering orthopedic screws
Autorzy:
Świątek, L.
Grabarczyk, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284484.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
implants
metallic implants
biological properties
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2016, 19, 138; 36
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
NiTi shape memory clamps for bone fracture treatment in rabbit: preliminary report
Autorzy:
Goryczka, T.
Lekston, Z.
Lelątko, J.
Szponder, T.
Paluch, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/286018.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
shape memory alloy
bone fracture
orthopedic implants
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2016, 19, 138; 72
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Recording of basal calcium levels in cells on geometric structures
Autorzy:
Staehlke, S.
Moerke, C.
Nebe, J. B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/285500.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
implants
tissue engineering
bone tissue
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2016, 19, 138; 42
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Bioactive ceramic coating formed on Ti bone wedge
Autorzy:
Kazek-Kęsik, Alicja
Krok-Borkowicz, Małgorzata
Pamuła, Elżbieta
Simka, Wojciech
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1844942.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
ceramics
bioactivity
implants
ceramika
bioaktywność
implanty
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2020, 23, 158 spec. iss.; 50
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza MES procesu zrostu układu żuchwa -przeszczep przy zastosowaniu implantów stomatologicznych pod odbudowę uzębienia
FEM analysis of bone union process of the mandibular-graft system using dental implants for the dental reconstruction
Autorzy:
Kromka-Szydek, M.
Miodowska, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/99043.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Śląska. Katedra Biomechatroniki
Tematy:
żuchwa
rekonstrukcja
MES
implanty stomatologiczne
mandible
reconstruction
FEM
dental implants
Opis:
W pracy przedstawiona została analiza MES zrekonstruowanej żuchwy wraz z wprowadzonymi implantami stomatologicznymi. Ocena najbardziej korzystnych warunków do powstania prawidłowego zrostu kostnego odbywała się poprzez porównanie otrzymanych wartości intensywności odkształcenia na granicy pomiędzy kością żuchwy a przeszczepem autogennym, z wartościami granicznymi zawartymi w hipotezie stymulatora mechanicznego przebudowy tkanki kostnej.
The aim of work was FEM analysis the case of mandibular reconstruction with use dental implants. The evaluation of bone union process was performed as a comparison of the strain intensity value on the border mandibular – autogenous graft with limit values that are included the hypothesis of a mechanical stimulator remodeling of bone tissue.
Źródło:
Aktualne Problemy Biomechaniki; 2016, 10; 25-30
1898-763X
Pojawia się w:
Aktualne Problemy Biomechaniki
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Strukturalno-biomechaniczna zgodność w strefie połączenia kość-porowaty implant - na podstawie dwufazowego porosprężystego modelu biomechanicznego tkanki kostnej
Structural and biomechanical biocompatibility in bone-porous implant fixation region - on the basis of two-phase poroelastic biomechanical model of bone tissue
Autorzy:
Uklejewski, R.
Winiecki, M.
Rogala, P.
Mielniczuk, J.
Auguściński, A.
Stryła, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/285675.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
chirurgia kostna
implanty
implants
bone surgery
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2007, 10, no. 69-72; 93-95
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Cement i implanty szkło-jonomerowe do stosowania w otochirurgii
Glass-ionomer cement and implants for use in otosurgery
Autorzy:
Skarżyński, H.
Karaś, J.
Floriańczyk, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/167969.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
Tematy:
otochirurgia
niedosłuch
ubytki kostne
rekonstrukcje
cement szkło-jonomerowy
implanty szkło-jonomerowe
badania kliniczne
otosurgery
hypoacusia
bone defects
reconstructions
glass-ionomer cement
glass-ionomer implants
clinical studies
Opis:
W artykule przedstawiono cement i implanty szkło-jonomerowe, do stosowania w otochirurgii, opracowane i wytworzone w Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych. Leczenie niedosłuchu wymaga rekonstrukcji ubytków w łańcuchu kosteczek słuchowych w uchu środkowym w przypadkach patologicznych spowodowanych przewlekłymi stanami zapalnymi, urazem lub wadami wrodzonymi. Kliniczne badania zostały przeprowadzone w Instytucie Fizjologii i Patologii Słuchu w Kajetanach. W artykule zaprezentowano wyniki tych długoterminowych badań. Zastosowanie materiałów szkło-jonomerowych jest najlepszym sposobem trwałego odtworzenia uszkodzonego układu przewodzącego w uchu środkowym, umożliwia szeroki zakres anatomicznych rekonstrukcji ubytków kostnych będących rezultatem procesów chorobowych lub usunięcia chirurgicznego. Anatomiczne rekonstrukcje pozwalają odzyskać pierwotną i optymalną funkcję leczonych struktur. Zastosowanie implantów szkło-jonomerowych znacząco skraca czas operacji. W jednakowym stopniu są one przydatne w leczeniu otochirurgicznym dzieci i dorosłych.
In this paper glass-ionomer cement and implants for use in otosurgery, which were developed and produced at the Institute of Ceramics and Building Materials, were presented. Treatment of hypoacusia requires defects to be reconstructed in the ossicular chain of middle ear in the cases of pathology resulting from chronic ear inflammations, trauma or congenital malformations. The clinical studies have been performed at the Institute of Physiology and Pathology of Hearing in Kajetany. Results of these long-term studies were presented. The application of glass-ionomer materials is the best method giving excellent results with regard to the reconstruction of a damaged conducting system in the middle ear. The use of cement and implants allows the wide range of anatomical reconstructions of bone defects that are result of disease processes or surgical removal. The anatomic reconstructions allow to restore primary and optimal function of the treated tissues. Application of glass-ionomer implants enables significant reduction in operation time. The glass-ionomer cement and implants are equally useful for reconstructive surgery in children and adults.
Źródło:
Szkło i Ceramika; 2013, R. 64, nr 1, 1; 1-7
0039-8144
Pojawia się w:
Szkło i Ceramika
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ocena tomograficzna kontaktu implantu tytanowego z tkanką kostną świńskiego kręgosłupa
Tomographical evaluation of the contact of titanium implant with bone tissue of the porcine spine
Autorzy:
Ciupik, L. F.
Flis, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/283775.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
implant kręgosłupowy
tomografia komputerowa
preparat świński
kontakt implant-tkanka kostna
spinal implants
computed tomography
porcine specimen
implant-bone tissue contact
Opis:
Główną funkcją implantów jest dążność do odtworzenia i utrzymania proporcji między elementami struktury układu kostno-mięśniowego. Blaszka graniczna trzonu jest elementem przenoszącym obciążenia biomechaniczne. W badaniach na preparatach świńskich z użyciem tomografu komputerowego 3D zobrazowano geometrię kontaktu tytanowego implantu gwintowanego w przestrzeni międzykręgowej.
The main function of implants is their tendency to restoration and maintenance of proportions between elements of the skeleto-muscular system. A vertebral endplate is the element, which transfers biomechanical loads. During studies on porcine specimens using computed tomograph 3D, geometry of a contact of titanium threaded implant in an inter-vertebral space has been visualized.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2011, 14, no. 106-108; 95-98
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ warstw DLC i DLC-Si na zmiany zachodzące na powierzchni implantów podczas współpracy z kością
The influence of the DLC and DLC-Si coatings on the changes occurring on the implants surface during the implant-bone contact
Autorzy:
Świątek, L.
Olejnik, A.
Grabarczyk, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/286121.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
DLC
Si
implant
wkręty ortopedyczne
trybologia
RF PACVD
implants
orthopaedic screws
tribology
Opis:
Niniejsza praca została poświęcona badaniu wpływu modyfikacji implantów medycznych warstwami węglowymi (DLC) oraz węglowymi domieszkowanymi krzemem (DLC-Si) na zmiany zachodzące w wyniku współpracy implantu z kością. Warstwy węglowe zostały wytworzone modyfikowaną metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej – RF PACVD. W celu przeprowadzenia badań zostały użyte dwa rodzaje podłoży – pierwszą grupę stanowiły płaskie próbki cylindryczne, natomiast drugą wkręty ortopedyczne. Wszystkie wykorzystane próbki zostały wytworzone ze stali AISI 316 LVM. Przygotowane próbki z warstwami węglowymi zostały przebadane pod względem charakteryzacji powierzchni. W celu sprawdzenia składu chemicznego oraz topografii powierzchni przeprowadzono analizy XPS oraz AFM. Warstwy węglowe zostały również przebadane pod kątem wybranych właściwości mechanicznych (twardość, moduł Younga, adhezja), a także właściwości trybologicznych (test ball-on disc). Niemodyfikowane oraz modyfikowane wkręty ortopedyczne zostały poddane próbom wkręcania w kość wołową. Przeprowadzono testy wkręcania oraz wykręcania wkrętów w kość (w liczbie 1, 10, 50 oraz 100 cykli). Celem badań było określenie zmian zachodzących na powierzchni implantów w momencie ich współpracy z kością. Próbki po przeprowadzonych testach zostały poddane obserwacji mikroskopowej (SEM) oraz analizie jakościowej składu chemicznego na powierzchni wkrętów (EDS). Obserwacje mikroskopowe pozwoliły zaobserwować, iż do powierzchni modyfikowanych wkrętów ortopedycznych adherują elementy kości, tworząc silnie związany z powierzchnią tribofilm, co nie występuje w przypadku wkrętów niemodyfikowanych. Analiza EDS pozwoliła na potwierdzenie, iż w składzie chemicznym tribofilmu obecnego na implantach znajdują się mineralne składniki kości.
In this study the DLC and Si-incorporated DLC layers were deposited on stainless steel alloy (AISI 316 LVM) using modified radio frequency plasma assisted chemical vapour deposition (RF PACVD) method and examined in terms of chemical, mechanical and tribological properties. The carbon layers were synthesized on two types of samples: flat cylindrical probes and the orthopaedic screws (both were made from AISI 316 LVM). In order to determine the chemical composition, morphology and structure of the manufactured coatings the XPS, AFM, SEM observation and EDS analysis were performed. Mechanical properties were measured using nanoindentation technique, as well as the tribological properties were performed using ball-on-disc tests. The obtained results were correlated with the biological response of the coatings. The influence of changes of the modified implants surface was evaluated using screwing/unscrewing test. The samples after conducted tests were controlled using microscopic observation (SEM) and qualitative analysis of the chemical composition on the surface of the screws (EDS). Results demonstrate that on the surface of the DLC and DLC-Si coatings the tribofilm made from mineral bone compounds was created.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2016, 19, 137; 2-12
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Opracowanie technologii otrzymywania nowych wszczepów ceramicznych na osnowie TiO2 do zastosowań w chirurgii kości - badania wstępne
Developing new technology for producing ceramic implants based on TiO2 for use in bone surgery - preliminary research
Autorzy:
Michałowski, S.
Jaegermann, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/392430.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
Tematy:
materiał ceramiczny
ditlenek tytanu
zastosowanie medyczne
chirurgia kości
implant ceramiczny
ceramic material
titanium dioxide
medical application
bone surgery
ceramic implant
Opis:
Przedstawiono wyniki wstępnych badań nad opracowaniem technologii otrzymywania tworzyw na osnowie TiO2 (tworzyw tytanowych) do zastosowań medycznych. Opisano podstawowe właściwości fizykochemiczne i morfologię proszków surowców. Przedstawiono wstępne próby ich zastosowania do wytworzenia tworzyw tytanowych. Omówiono także wpływ ilości dodatku hydroksyapatytu na podstawowe właściwości fizyczne i wytrzymałościowe tworzyw tytanowych.
The article presents the results of preliminary studies on the development of technology for materials based on TiO2 (titania materials) for medical applications. The basic physical and chemical properties and morphology of powder raw materials are described. Initial attempts to use titania powders for the manufacture of TiO2 materials are presented. The article also describes the amount of additive impact of hydroxyapatite on the basic physical properties and strenght of titania samples.
Źródło:
Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych; 2009, R. 2, nr 4, 4; 29-44
1899-3230
Pojawia się w:
Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Mechanical response at peri-implant mandibular bone for variation of pore characteristics of implants: A Finite Element Study
Autorzy:
Sarkar, Sulagna
Sahu, Tikeshwar Prasad
Datta, Arijit
Chandra, Nimesh
Chakraborty, Arindam
Datta, Pallab
Majumder, Santanu
Chowdhury, Amit Roy
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307131.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
implant stomatologiczny
uszczelnianie
FEM
porous dental implant
pore size
percentage porosity
bone-implant interface
finite element analysis
stress and strain
Opis:
In this paper, the mechanical response of generic dental implants having calculated porosities with varying pore-sizes has been evaluated. The purpose of this study was to compare the developed stress-strain of designed porous implants (i.e., stress at the implant and strain at the peri-implant bone) with that of the non-porous implant. Methods: 3D model of a mandible was prepared from CT scan data and nine generic dental implant models have been designed having 10%, 20%, and 30% porosity with 500, 700, and 900 micron pore size along with a non-porous model for carrying out FE analyses. First, failure analyses of implants, under a biting force of 250 N have been performed. Next, the remaining implants have been further evaluated under average compressive chewing load of 100 N, for mechanical responses at bone-implant interface. Results: Von Mises strain at the peri-implant mandibular bone increases with the increase in percentage porosity of the implant material and maximum implant stress remained much below the yield stress level. Conclusion: Implant stiffness and compressive strength vary as a function of porosity and pore size. Strain obtained on the peri-implant bone is sufficient enough to facilitate better bone growth with the 700 micron pore size and 30% porosity, thus reducing the effect of stress shielding.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2019, 21, 2; 83-93
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of environmental parameters on the concentration of nickel (Ni) in bones of the hip joint from patients with osteoarthritis
Autorzy:
Łanocha-Arendarczyk, Natalia
Kalisińska, Elżbieta
Kosik-Bogacka, Danuta
Budis, Halina
Lewicka, Katarzyna
Sokołowski, Sebastian
Dobiecki, Konrad
Kołodziej, Łukasz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/972587.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Medycyny Wsi
Tematy:
bone
nickel
environmental exposure
implants
Opis:
Introduction. Bone trace elements levels including nickel (Ni) depend on biological and environmental factors: age, gender, remodeling state, exposure to occupational and environmental pollution, smoking, diet, and surgical implants. Objective. The aim of this study was to determine Ni concentrations in bones of femur heads obtained from patients with osteoarthritis. Materials and method. A total of 111 samples of hip joint bones (cartilage, cancellous bone and compact bone) collected from patients from north-western Poland were examined. Ni concentration was determined by ICP-AES (atomic absorption spectrophotometry). Results. It was found that differences in Ni concentrations were statistically significant between cartilage and compact bone. Cartilage Ni concentrations were higher in patients with fractured femur neck than patients with osteoarthritis. Furthermore, higher Ni levels were also found in samples obtained from smokers compared to nonsmokers. In cancellous bone, higher Ni concentrations were found in samples from patients who had received implants than those without them. Moreover, higher Ni concentrations in cancellous bone were found in patients occupationally exposed to heavy metals than in those not exposed. Conclusions. The bone tissue reflects long-term exposure to Ni and may be used as a bioindicator to study the process of Ni accumulation in the human body.
Źródło:
Journal of Pre-Clinical and Clinical Research; 2016, 10, 1; 6-11
1898-2395
Pojawia się w:
Journal of Pre-Clinical and Clinical Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Operacyjne leczenie złamania kości za pomocą drutów Kirschnera u młodego kota
Operative treatment of bone fracture with Kirschner wires - young cat case
Autorzy:
Ziąbka, M.
Derkowski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/284222.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
Tematy:
druty Kirschnera
implanty do osteosyntezy
analiza RTG
analiza SEM-EDS
Kirschner wires
implants for osteosynthesis
RTG analysis
SEM-EDS analysis
Opis:
W pracy przedstawiono technikę stabilizacji złuszczonej nasady dalszej kości promieniowej i złamanie przynasadowe dalsze kości łokciowej u dziesięciomiesięcznego kota rasy europejskiej za pomocą drutów Kirschnera. Wykonano diagnostykę obrazową metodą rentgenograficzną przed i po zaimplantowaniu drutów. Na podstawie badania rentgenowskiego postawiono diagnozę: kilkudniowe złuszczenie nasady dalszej kości promieniowej lewej i złamanie wyrostka rylcowatego kości łokciowej. Kot został poddany sedacji, a następnie narkozie wziewnej. Przeprowadzono zabieg operacyjny polegający na stabilizacji kości promieniowej za pomocą drutów Kirschnera stosując ułożenie na krzyż przechodzące przez nasadę dalszą i istotę korową kości promieniowej. Kończyna została zabandażowana i usztywniona na okres 4 tygodni. Po miesiącu przeprowadzono zabieg reoperacji mający na celu usunięcie wszczepów. Następnie przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego i spektrometru dyspersji energii promieniowania X (SEM-EDX) przeprowadzono obserwacje mikrostrukturalne i analizę chemiczną EDS w mikroobszarach implantów. Przeprowadzone badania RTG wykazały poprawne nastawienie kości i całkowite jej zrośnięcie po 4 tygodniach od operacji. Analiza SEM-EDS wykazała brak śladów korozji drutów Kirschnera oraz brak obecności niklu w tkankach otaczających implanty. Przez cały czas rehabilitacji zastosowana stabilizacja zapewniła kotu normalne funkcjonowanie, bez znacznego dyskomfortu.
This case study shows a cross pin technique of treating an epiphyseal fracture using the Kirschner wires in the case of a ten-month old European cat. The radiological diagnosis was performed both before and after the implantation. The radiological diagnosis proved a few day epiphyseal exfoliation of the left distal radius and the epiphyseal fracture of the distal ulna. The cat was sedated and subjected to general anesthesia. An operation was performed to stabilize the radius with the Kirschner wires, using the cross pin technique going through the distal epiphyseal and the cortical bone of the radius. The limb was immobilised for 4 weeks. After one month the reoperation was performed to remove the Kirschner wires. The microstructure of the implanted wires was observed using the scanning electron microscope equipped with X-ray energy dispersion spectrometer (SEM-EDS). The chemical analysis in the area around the operated tissue was performed. The radiological analysis showed the proper bone adjustment and its complete healing after 4 weeks after the surgery. The SEM-EDS analysis revealed no corrosion of the wire and lack of nickel in the tissues surrounding the implants. Throughout the rehabilitation the applied stabilization assured the cat the ordinary living conditions without noticeable discomfort.
Źródło:
Engineering of Biomaterials; 2017, 20, 141; 20-27
1429-7248
Pojawia się w:
Engineering of Biomaterials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ocena zagrożeń wynikających z oddziaływania pola magnetycznego emitowanego przez aplikator magnetoterapeutyczny dla użytkowników protez słuchu wykorzystujących przewodnictwo kostne
Evaluation of hazards caused by magnetic field emitted from magnetotherapy applicator to the users of bone conduction hearing prostheses
Autorzy:
Zradziński, Patryk
Karpowicz, Jolanta
Gryz, Krzysztof
Leszko, Wiesław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2164067.pdf
Data publikacji:
2017-06-27
Wydawca:
Instytut Medycyny Pracy im. prof. dra Jerzego Nofera w Łodzi
Tematy:
symulacje numeryczne
pola elektromagnetyczne
implanty słuchowe
przewodnictwo kostne
indukowane pole elektryczne
Dyrektywa 2013/35/UE
numerical simulations
electromagnetic fields
hearing implants
bone conduction
induced electric field
Directive 2013/35/EU
Opis:
Wstęp Pole magnetyczne małej częstotliwości, wywołując wewnątrz struktur elektrycznie przewodzących indukowane pole elektryczne (Ein), może bezpośrednio oddziaływać na funkcjonowanie organizmu, np. poprzez elektrostymulację układu nerwowego. Ponadto rozkład przestrzenny i natężenie Ein są zaburzone w sąsiedztwie elektroprzewodzących struktur implantu medycznego. Materiał i metody Opracowano numeryczne modele aplikatora do magnetoterapii, będącego źródłem pola magnetycznego sinusoidalnie zmiennego o częstotliwości 100 Hz, oraz użytkownika częściowo implantowanej protezy słuchu (implantu słuchowego wykorzystującego przewodnictwo kostne: typu Bonebridge (IS-BB) lub implantu słuchowego typu BAHA (IS-BAHA – bone anchored hearing aid, implant słuchu zakotwiczony w kości). Przeanalizowano wartości Ein w modelu głowy użytkownika implantu przebywającego obok aplikatora (np. fizjoterapeuty). Wyniki Wykazano, że używanie IS-BB lub IS-BAHA istotnie zwiększa (do ok. 4-krotnie) zagrożenia elektromagnetyczne jego użytkownika w porównaniu z osobą bez implantu, narażoną na niejednorodne przestrzennie pole magnetyczne. Zagrożenie dla użytkownika IS-BAHA jest większe niż użytkownika IS-BB. Stwierdzono, że przy zastosowaniu zasad oceny określonych w Dyrektywie 2013/35/UE w przypadku użytkowników implantów słuchowych przy narażeniu na pole niejednorodne słabsze od limitów indukcji magnetycznej może wystąpić przekroczenie limitów natężenia pola indukowanego w organizmie. Natomiast w przypadku stosowania wymagań i limitów określonych w polskim prawie pracy lub zaleceniach ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection – Międzynarodowa Komisja ds. Ochrony Przed Promieniowaniem Niejonizującym) dotrzymanie wymagań dotyczących poziomu ekspozycji zapewnia również dotrzymanie wymagań dotyczących odpowiednich limitów pola indukowanego w organizmie użytkownika implantu słuchowego. Wnioski Konieczne jest wykonanie indywidualnej oceny zagrożeń elektromagnetycznych dotyczących użytkowników implantów słuchowych ze względu na stwierdzone istotnie większe zagrożenia w stosunku do osób bez implantu oraz różnic w poziomie zagrożenia użytkowników implantów o odmiennych rozwiązaniach konstrukcyjnych czy technologicznych. Med. Pr. 2017;68(4):469–477
Background Low frequency magnetic field, inducing electrical field (Ein) inside conductive structures may directly affect the human body, e.g., by electrostimulation in the nervous system. In addition, the spatial distribution and level of Ein are disturbed in tissues neighbouring the medical implant. Material and Methods Numerical models of magneto-therapeutic applicator (emitting sinusoidal magnetic field of frequency 100 Hz) and the user of hearing implant (based on bone conduction: Bonebridge type – IS-BB or BAHA (bone anchorde hearing aid) type – IS-BAHA) were worked out. Values of Ein were analyzed in the model of the implant user’s head, e.g., physiotherapist, placed next to the applicator. Results It was demonstrated that the use of IS-BB or IS-BAHA makes electromagnetic hazards significantly higher (up to 4-fold) compared to the person without implant exposed to magnetic field heterogeneous in space. Hazards for IS-BAHA users are higher than those for IS-BB users. It was found that applying the principles of directive 2013/35/EU, at exposure to magnetic field below exposure limits the direct biophysical effects of exposure in hearing prosthesis users may exceed relevant limits. Whereas applying principles and limits set up by Polish labor law or the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) guidelines, the compliance with the exposure limits also ensures the compliance with relevant limits of electric field induced in the body of hearing implant user. Conclusions It is necessary to assess individually electromagnetic hazard concerning hearing implant users bearing in mind significantly higher hazards to them compared to person without implant or differences between levels of hazards faced by users of implants of various structural or technological solutions. Med Pr 2017;68(4):469–477
Źródło:
Medycyna Pracy; 2017, 68, 4; 469-477
0465-5893
2353-1339
Pojawia się w:
Medycyna Pracy
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Migracja implantów podskokowych w korekcji płaskostopia u dzieci: badanie pilotażowe w modelach kości syntetycznych
Migration of Subtalar Implants in Paediatric Flatfoot Correction: A Pilot Study in Synthetic Bone Models
Autorzy:
Kwiatkowski, Michał
Guszczyn, Tomasz
Sobolewski, Andrzej
Sar, Marcin
Hermanowicz, Adam
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/28409175.pdf
Data publikacji:
2022-04-28
Wydawca:
Fundacja Edukacji Medycznej, Promocji Zdrowia, Sztuki i Kultury Ars Medica
Tematy:
płaskostopie u dzieci
artroereza podskokowa
implant podskokowy
chirurgia małoinwazyjna
paediatric flatfoot
subtalar arthroereisis
subtalar implant
minimally invasive surgery
Opis:
Wstęp. Powikłanie po zabiegu artroerezy podskokowej, jakim jest migracja implantu podskokowego jest opisywana w literaturze naukowej, jednakże badania kliniczne nie pozwalają jednoznacznie określić przyczyn tego zjawiska. Celem pracy jest określenie ryzyka migracji dwóch typów geometrycznych implantów podskokowych. Badania biomechaniczne przeprowadzono w modelu kości syntetycznej z substytutem tkanek miękkich, co umożliwiło zmniejszenie zmienności wyników, spowodowanej różnicami biologicznymi. Materiał i Metody. Model stopy odwzorowujący naturalną anatomię stworzono z syntetycznych kości oraz silikonowego substytutu tkanek miękkich o twardości odpowiadającej tkankom miękkim stopy. Badano 2 rodzaje implantów ze stopu tytanu Ti6Al4V, o rozmiarze 11 mm – wkręt podskokowy o geometrii prostopadłościennej oraz model wkrętu podskokowego o geometrii walcowej, który reprezentuje typ implantu powszechnie stosowany w zabiegach korekcji płaskostopia u dzieci. Wkręty umieszczono w zatoce stępu i poddano cyklicznemu obciążaniu (do 1’000’000 cykli z częstotliwością 5 Hz, przy maksymalnym obciążeniu 500 N). Badania porównawcze siły wyrywania wykonano bezpośrednio po implantacji oraz po badaniu dynamicznym. Wyniki. Każda z 12 próbek po badaniu dynamicznym została zakwalifikowana do badania siły wyrywania. Wkręty o geometrii walcowej wykazały wyższe wartości siły wyrywania w odniesieniu do próbek badanych bezpośrednio po implantacji oraz do próbek, które przeszły badanie dynamiczne. Implanty o tej samej geometrii nie wykazały istotnych statystycznie różnic w teście U Manna-Whitneya (p>0,05). Wniosek. Zaprezentowany syntetyczny model badawczy pozwala na uzyskanie powtarzalnych wyników w ocenie ryzyka migracji implantu. Długotrwałe obciążenie nie wpływa istotnie na ryzyko migracji implantu.
Background. Subtalar implant migration as a complication following subtalar arthroeresis has been described in the scientific literature. However, clinical studies do not allow for unequivocally determining the underlying causes. The aim of the study is to determine the risk of migration of two geometric types of subtalar implants. Biomechanical tests were carried out on a synthetic bone model with a soft tissue substitute, which allowed for reduction of variability of results caused by biological differences. Material and methods. A foot model mirroring natural anatomy was made from synthetic bone and a silicone soft tissue substitute with the same hardness as that of the soft tissues of the foot. Two types of 11 mm Ti6Al4V titanium alloy implants were studied, namely, a rectangular subtalar screw and a cylindrical subtalar screw, a type commonly used in flatfoot reconstruction surgery in children. The screws were placed in the sinus tarsi and subjected to cyclic loading (up to 1,000,000 cycles at a frequency of 5 Hz, with a maximum load of 500 N). Comparative pull-out force tests were performed immediately following implantation and after the dynamic loading test. Wyniki. Following the dynamic loading test, all 12 samples were qualified for the pull-out force test. Cylindrical screws demonstrated higher pull-out force values both for the samples tested immediately following implantation and for those that underwent dynamic loading. Implants of the same shape did not show statistically significant differences in the Mann-Whitney U test (p >0.05). Wniosek. The synthetic research model produces reproducible results in the assessment of risk of implant migration. Long-term loading does not significantly affect the risk of implant migration.
Źródło:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja; 2022, 24(2); 121-132
1509-3492
2084-4336
Pojawia się w:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-40 z 40

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies