Пн. - Сб. с 9:00 до 21:00      Мы в

В настоящее время большое внимание уделяется методам лазерной обработки для улучшения биосовместимых, трибологических и коррозионных свойств поверхности металлических имплантатов.

Лазерный нагрев имеет определенные преимущества перед традиционным печным отжигом. Применение лазерного луча обеспечивает высокое пространственное разрешение, высокую скорость обработки и не влияет на объемные свойства обрабатываемого материала. Исследования последних лет показали, что лазерная обработка поверхности металлических имплантатов обеспечивает высокую чистоту процесса, оптимальную шероховатость поверхности и хорошую биосовместимость с костной тканью. Для этих целей используются лазеры с различными длительностями импульсов, в частности, наносекундные YAG:Nd наносекундные эксимерные, пикосекундные YAG:Nd, субпикосекундные эксимерные, фемтосекундные.

Предложены лазерные технологии формирования пористой поверхности с высокой точностью и воспроизводимостью. Эксперименты in vivo показали, что лазерное текстурирование поверхности с размером пор 200 мкм способствует наилучшей остеоинтеграции титановых имплантатов.

1.3.4. Ионно-плазменное воздействие

Одним из направлений технологий поверхностной инженерии биоматериалов является применение ионно-плазменных методов обработки.
Эти методы имеют определенные преимущества по сравнению с традиционными технологиями обработок, включающих нанесение защитных покрытий и лазерное воздействие. Ионно-плазменная обработка является более точно контролируемым и управляемым процессом, не требует разогрева обрабатываемого материала, обеспечивает легкий выбор типа первичных ионов, хорошую воспроизводимость. В последние годы получил развитие такой вид ионноплазменной обработки биомедицинских металлических материалов, как ионная имплантация. Плазменные технологии модификации поверхности имплантатов, в том числе ионно-лучевые методы, стали широко применяться для обработки медицинских имплантатов сложной формы.
Исследуется также влияние на свойства поверхности металлов внедрение ионов магния, натрия, фосфора и кальция. Установлено, например, что применение ионной имплантации улучшает осаждение кальция фосфата из раствора на поверхности титана. Для имплантации обычно используются ионные источники с энергией 20—150 кэВ и плотностью ионного тока порядка 1∙1015 - 1017 ион см-2.
В последние годы получила распространение обработка поверхности биомедицинских материалов с помощью газовой плазмы. В первую очередь, это связано с инженерией поверхности медицинских имплантатов, заменяющих кости.

Обработка поверхности с помощью плазмы имеет следующие достоинства:

1. Высокий уровень понимания физики плазмы, которая широко применяется в других областях науки и техники.
2. Плазменные технологии характеризуются относительно низкой стоимостью, высокой надежностью и воспроизводимостью, универсальностью с точки зрения формы изделия и вида материала (металлы, полимеры, керамика, композиты и т.д.). Параметры плазмы легко контролируются.
3. Плазменная обработка в состоянии изменить разнообразные свойства поверхности, например, химические, трибологические, электрические, оптические, биологические, механические. Плазменные покрытия характеризуются высокой плотностью, отсутствием пор, высокой адгезией к подложкам, благодаря особой градиентной структуре интерфейса.
4. Плазменная обработка повышает стерильность обработанной поверхности.
5. Плазменная технология позволяет использовать маски для имплантации определенных типов ионов.
Для создания плазмы обычно используют инертные газы, водород, азот, кислород, воздух.