Készítette: Baricz Anita - Áprily Lajos Főgimnázium, Brassó Gréczi László – Andrássy Gyula Szakközépiskola, Miskolc Csoportvezetők:dr. Balázsi Katalin és Oláh Nikolett Vékonyrétegfizika osztály Titán alapú implantátumok optimalizálása porlasztott vékonyrétegek segítségével

Bevezető A fémből készült implantátumok nagy részét titánból készítik megfelelő biokompatibilitása miatt. Kiváló tulajdonságai ellenére a beültetés után mégis titánionokat lehet kimutatni a szervezetben. Fő cél, hogy növeljük a fém szigetelését, korrózióállóságát, biokompatibilitását. Fém felületének passziválása, egy arra alkalmas felületi réteg, mint pl. a TiC létrehozásával.

TiC nanokompozit vékonyrétegek előállítása Magnetron források 2. Zsilip 3. Nagy vákuumkamra

Magnetronos porlasztással Si (001)/SiO 2 (300nm), Ti6Al4V és CoCrMo hordozók Lerakódási hőmérséklet 25°C C-target teljesítménye 150 W, Ti-target teljesítménye W Ar Pa Mintaelőkészítés

Hogyan is készül ez? A minta előállítása:  Si (001)/SiO 2 (300nm): hasítás, Ti6Al4V és CoCrMo hordozók: gyémánttárcsa, vágás fűrésszel.  Optikai mikroszkóp alatt keresztmetszeti mintát készítünk.  Mechanikai preparálás: csiszolás, polírozás.  Ionsugaras vékonyítás argonnal.  Fénymikroszkóppal minta vékonyságának ellenőrzése.

Szerkezeti vizsgálatok Philips CM-20 TEM 200 kVJEOL JEM-3010 HREM 300 kV

Mikroszkópos képek TiC/ a:C SiO 2 Si 100 nm TiC/a:C SiO 2 Si Keresztmetszeti TEM felvétel a 20W Ti teljesítménynél készült TiC/ a:C nanokompozitról. Keresztmetszeti TEM felvétel a 50W Ti teljesítménynél készült TiC/ a:C nanokompozitról. SAED

Kémiai tulajdonságok XPS spektrumok különböző Ti teljesítménynél készült TiC/a:C vékonyrétegek esetében. Folytonos vonal: szén fázis, szaggatott vonal: karbid fázis.

3D-s csontimplantátumok A páciens testébe pontosan illeszkedő mesterséges szervek létrehozása Rapman 3D nyomtató: rétegről rétegre Solid Edge ST6 CAD tervezőszoftver Hőre lágyuló műanyag (esetünkben 5% HAp-al kevert PLA) megolvasztása egy extruder segítségével.

Összefoglaló Magnetronos porlasztással TiC vékonyréteg előállítása (400 nm). Keresztmetszeti minta preparálása TEM vizsgálatokra. Réteg szerkezete: ~20 nm vastag TiC amorf szén mátrixban. Egyedi műtéti tervezést, a páciens testébe pontosan illeszkedő mesterséges szervek létrehozását valamint a pórusokba gyógyszerek beültetését egyaránt lehetővé tevő 3D-s nyomtatási technológia.

Köszönetnyilvánítás! Köszönjük osztályunk vezetőinek a tartalmas programokat: dr.Daróczi Csaba és dr.Radnóczi György Zoltán. Köszönjük Szász Noéminek, Puskás Katalinnak, Fogarassy Zsoltnak és Villányi Árpádnak hogy az itt végzett kutatásaink eredményesek és tanulságosak voltak. Köszönjük tovább mentorainknak dr.Balázsi Katalinnak és Oláh Nikolettnek. Köszönjük megtisztelő figyelmüket!