सोनोकेमिकल नैनोस्ट्रक्चर्ड प्रत्यारोपण ओसेओइंटीग्रेशन में सुधार करता है।

प्रत्यारोपण, आर्थोपेडिक कृत्रिम अंग और दंत प्रत्यारोपण मुख्य रूप से टाइटेनियम और मिश्र धातुओं से किए जाते हैं। सोनिकेशन का उपयोग धातु प्रत्यारोपण पर नैनोस्ट्रक्चर्ड सतहों को बनाने के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक नैनोस्ट्रक्चरिंग इम्प्लांट सतहों पर समान रूप से वितरित नैनो-आकार के पैटर्न उत्पन्न करने वाली धातु की सतहों को संशोधित करने की अनुमति देता है। ये नैनोस्ट्रक्चर्ड धात्विक प्रत्यारोपण काफी बेहतर ऊतक विकास और ओसेओइंटिग्रेशन दिखाते हैं जिससे नैदानिक सफलता दर में सुधार होता है।

बेहतर ओसेओइंटीग्रेशन के लिए अल्ट्रासोनिक रूप से नैनोस्ट्रक्चर्ड प्रत्यारोपण

टाइटेनियम और मिश्र धातुओं सहित धातुओं का उपयोग, उनके अनुकूल सतह गुणों के कारण आर्थोपेडिक और दंत प्रत्यारोपण के निर्माण में प्रचलित है, जिससे पेरी-इम्प्लांट ऊतकों के साथ एक जैव-संगत इंटरफ़ेस की स्थापना हो सकती है। इन प्रत्यारोपणों के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए, सतह पर नैनोस्केल परिवर्तनों को लागू करके इस इंटरफ़ेस की प्रकृति को संशोधित करने के लिए रणनीतियों का विकास किया गया है। इस तरह के संशोधन महत्वपूर्ण पहलुओं पर उल्लेखनीय प्रभाव डालते हैं, जिसमें प्रोटीन सोखना, कोशिकाओं और प्रत्यारोपण की सतह (सेल-सब्सट्रेट इंटरैक्शन) के बीच बातचीत और आसपास के ऊतक के बाद के विकास शामिल हैं। इन नैनोमीटर-स्तर के परिवर्तनों को ठीक से इंजीनियरिंग करके, वैज्ञानिकों का उद्देश्य प्रत्यारोपण के जैवएकीकरण और समग्र प्रभावकारिता को बढ़ाना है, जिससे प्रत्यारोपण के क्षेत्र में बेहतर नैदानिक परिणाम प्राप्त हो सकें।
 

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प्रत्यारोपण के बेहतर ओसेओइंटीग्रेशन के लिए मेथोडस धातु सतहों की नैनोस्ट्रक्चरिंग। तस्वीर में डॉ डारिया एंड्रीवा को Hielscher Sonicater UIP1000hdT का उपयोग करते हुए दिखाया गया है।

एंड्रीवा ने टाइटेनियम सतहों की सोनोकेमिकल नैनोस्ट्रक्चरिंग का प्रदर्शन किया। सोनिकेटर UIP1000hdT का उपयोग करें।

टाइटेनियम प्रत्यारोपण के अल्ट्रासोनिक नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए प्रोटोकॉल

धातु सतहों की नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए Sonicator UIP1000hdT, उदाहरण के लिए। टाइटेनियम और मिश्र धातु, प्रत्यारोपण पर बेहतर ओस्टोजेनिक सेल प्रसार के लिए।कई शोध अध्ययनों ने उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके टाइटेनियम और मिश्र धातु सतहों की सरल, अभी तक उच्च प्रभावी नैनोस्ट्रक्चरिंग का प्रदर्शन किया है। सोनोकेमिकल उपचार (यानी अल्ट्रासाउंड उपचार) स्पंज जैसी संरचना की एक खुरदरी टाइटेनिया परत के गठन की ओर जाता है, जो सेल प्रसार को काफी बढ़ाता है।
सोनोकेमिकल उपचार के माध्यम से टाइटेनियम सतह की संरचना: 20 × 20 × 0.5 मिमी के टाइटेनियम नमूने पहले पॉलिश किए गए थे और किसी भी दूषित पदार्थों को खत्म करने के लिए लगातार विआयनीकृत पानी, एसीटोन और इथेनॉल के साथ धोए गए थे। बाद में, टाइटेनियम के नमूनों को 20 kHz पर संचालित Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर UIP1000hd का उपयोग करके 5 m NaOH समाधान में अल्ट्रासोनिक रूप से इलाज किया गया (चित्र बाएं देखें)। सोनिकेटर सोनोट्रोड बीएस 2 डी 22 (टिप 3.8 सेमी 2 का सतह क्षेत्र) और बूस्टर बी 4-1.4 से लैस था, जो कामकाजी आयाम को 1.4 गुना बढ़ाता था। यांत्रिक आयाम ≈81 μm था। उत्पन्न तीव्रता 200 W cm-2 थी। उपयोग किए गए सोनोट्रोड बीएस 2 डी 22 के ललाट क्षेत्र (3.8 सेमी 2 के साथ) के साथ तीव्रता के गुणन के परिणामस्वरूप अधिकतम पावर इनपुट 760 डब्ल्यू था। टाइटेनियम के नमूने एक होममेड टेफ्लॉन धारक में तय किए गए थे और 5 मिनट के लिए इलाज किया गया था।
(सीएफ उल्सेविच एट अल, 2020)
 

टाइटेनियम सतहों की सोनोकेमिकल नैनोस्ट्रक्चरिंग की वैज्ञानिक योजना। तीव्र सोनिकेशन टाइटेनियम सतह पर स्पंज जैसे नैनो-पैटर्न बनाता है

प्राचीन टाइटेनियम सतह (ए), सोनोकेमिकल रूप से निर्मित टाइटेनिया मेसोफेरस सतह (टीएमएस) टॉप-व्यू और क्रॉससेक्शन (बी), और इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण (सी) द्वारा प्राप्त टाइटेनिया नैनोट्यूब (टीएनटी) के शीर्ष-दृश्य और क्रॉस-सेक्शन की आकृति विज्ञान। इनसेट सतह नैनोस्ट्रक्चरिंग की योजनाओं को दिखाते हैं। टाइटेनिया मैट्रिक्स (डी-एफ) के छिद्रों में हाइड्रॉक्सीपैटाइट (एचए) के जमाव को दर्शाने वाली योजना। रासायनिक रूप से जमा एचए: टीएमएस-एचए (जी) और टीएनटी-एचए (एच) के साथ सोनोकेमिकल नैनोस्ट्रक्चर्ड टाइटेनियम (टीएमएस) और टीएनटी सतहों की एसईएम छवियां।
(अध्ययन और चित्र: ©कुवरकोव एट अल।

गैर-उपचारित और अल्ट्रासोनिक रूप से नैनोस्ट्रक्चर्ड टाइटेनियम सतहों की एएफएम और एसईएम छवियां।

ए + बी) एएफएम और ई + एफ) प्रारंभिक टाइटेनियम सतह की एसईएम छवियां (ए, ई); सोनोकेमिकल रूप से नैनोस्ट्रक्चर्ड टाइटेनियम सतह (बी, एफ)।
(अध्ययन और चित्र: ©उलासेविच एट अल।

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अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर UIP1000hdT हिल तार के लिए बेहतर तार ड्राइंग और सफाई के लिए मर जाता है

धातु सतहों के अल्ट्रासोनिक नैनोस्ट्रक्चरिंग का तंत्र

धातु की सतहों के अल्ट्रासोनिक उपचार से टाइटेनियम सतहों की यांत्रिक नक़्क़ाशी होती है जो टाइटेनियम पर एक मेसोपोटामस संरचना के गठन का कारण बनती है।
अल्ट्रासोनिक तंत्र का तंत्र ध्वनिक गुहिकायन पर आधारित है, जो तब होता है जब कम आवृत्ति, उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड तरंगों को एक तरल में युग्मित किया जाता है। जब उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड एक तरल के माध्यम से यात्रा करता है, तो वैकल्पिक उच्च दबाव / कम दबाव चक्र उत्पन्न होते हैं। कम दबाव चक्र के दौरान मिनट वैक्यूम बुलबुले, तरल में तथाकथित गुहिकायन बुलबुले उत्पन्न होते हैं। ये गुहिकायन बुलबुले कई दबाव चक्रों में बढ़ते हैं जब तक कि वे किसी और ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते। अधिकतम बुलबुले के विकास के इस बिंदु पर, गुहिकायन बुलबुला एक हिंसक विस्फोट के साथ फट जाता है और एक अत्यधिक ऊर्जा-घने सूक्ष्म वातावरण बनाता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन के ऊर्जा-घने क्षेत्र को उच्च दबाव और तापमान अंतर की विशेषता है जो 2,000 मीटर तक के दबाव और लगभग 5000 K के तापमान, 280 मीटर / सेकंड तक के वेग के साथ उच्च गति वाले तरल जेट और शॉकवेव्स का प्रदर्शन करते हैं। जब इस तरह का गुहिकायन एक धातु की सतह के पास होता है, तो न केवल यांत्रिक बल बल्कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं भी होती हैं।
इन स्थितियों में, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं होती हैं जिससे ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं और टाइटेनिया परत का गठन होता है। टाइटेनियम सतह को ऑक्सीकृत करने वाली प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) को उत्पन्न करने के अलावा, अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं प्रभावी सतह नक़्क़ाशी प्रदान करती हैं जिसके परिणामस्वरूप 1 μm मोटी टाइटेनियम डाइऑक्साइड परत प्राप्त होती है। इसका मतलब है, टाइटेनियम डाइऑक्साइड क्षारीय घोल में आंशिक रूप से घुल जाता है जिससे छिद्र अव्यवस्थित रूप से वितरित होते हैं।
सोनोकेमिकल विधि अकार्बनिक और कार्बनिक दोनों नैनोस्ट्रक्चर्ड सामग्रियों के निर्माण के लिए एक तेज और बहुमुखी प्रदान करती है, जो अक्सर पारंपरिक तरीकों के माध्यम से असंभव होती हैं। इस तकनीक का प्रमुख लाभ यह है कि गुहिकायन का प्रसार ठोस पदार्थों में बड़े स्थानीय तापमान ग्रेडिएंट उत्पन्न करता है, जिसके परिणामस्वरूप कमरे की स्थिति में छिद्रपूर्ण परत और अव्यवस्थित नैनोस्ट्रक्चर वाली सामग्री होती है। इसके अतिरिक्त, बाहरी अल्ट्रासाउंड विकिरण का उपयोग नैनोस्ट्रक्चर्ड कोटिंग में छिद्रों के माध्यम से एनकैप्सुलेटेड बायोमोलेक्यूल्स की रिहाई को ट्रिगर करने के लिए किया जा सकता है।
 

टाइटेनियम के सोनोकेमिकल उपचार से नैनोस्ट्रक्चर्ड मेसोफेरस सतहों की ओर जाता है, जो बेहतर ओस्टोजेनिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं।

सोनिकेशन सेल (ए) का योजनाबद्ध चित्रण, जलीय क्षारीय घोल (बी) और गठित सतह (सी) में टाइटेनियम सतह के अल्ट्रासोनिक उपचार के दौरान होने वाली सतह संरचना प्रक्रिया का योजनाबद्ध चित्रण, टाइटेनियम प्रत्यारोपण की तस्वीर (डी): हरे रंग का एक (हाथ में बायां नमूना) अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद प्रत्यारोपित किया जाता है, पीला (नमूना दाईं ओर स्थित है) गैर-संशोधित प्रत्यारोपण है।
(अध्ययन और चित्र: ©कुवरकोव एट अल।

 

नैनोस्ट्रक्चरिंग मेटालिक इम्प्लांट सतहों के लिए उच्च प्रदर्शन सोनिकेटर

ऑर्थोपेडिक प्रत्यारोपण की नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए अल्ट्रासोनिक जांच और सेल के साथ अल्ट्रासोनिकेटर यूआईपी 1000 एचडीटी।Hielscher Ultrasonics नैनो-अनुप्रयोगों के लिए सोनिकेटर की पूरी श्रृंखला प्रदान करता है जैसे कि धातु सतहों (जैसे टाइटेनियम और मिश्र धातुओं) की नैनोस्ट्रक्चरिंग। प्रत्यारोपण की सामग्री, सतह क्षेत्र और उत्पादन थ्रूपुट के आधार पर, Hielscher आपको नैनो-संरचना अनुप्रयोग के लिए आदर्श सोनिकेटर और सोनोट्रोड (जांच) प्रदान करता है।
Hielscher Sonicaters के मुख्य लाभों में से एक सटीक आयाम नियंत्रण और निरंतर 24/7 ऑपरेशन में बहुत अधिक आयाम देने की क्षमता है। आयाम, जो अल्ट्रासोनिक जांच का विस्थापन है, सोनिकेशन तीव्रता के लिए जिम्मेदार है) और इसलिए विश्वसनीय और प्रभावी अल्ट्रासोनिक उपचार का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

क्यों Hielscher Ultrasonics?

  • उच्च दक्षता
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डिजाइन, विनिर्माण और परामर्श – गुणवत्ता जर्मनी में निर्मित

Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपने उच्चतम गुणवत्ता और डिजाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मजबूती और आसान संचालन औद्योगिक सुविधाओं में हमारे अल्ट्रासोनिकेटर के सुचारू एकीकरण की अनुमति देता है। उबड़-खाबड़ परिस्थितियों और मांग वाले वातावरण को आसानी से Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

Hielscher Ultrasonics एक आईएसओ प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक तकनीक और उपयोगकर्ता-मित्रता की विशेषता वाले उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर पर विशेष जोर देती है। बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सीई अनुपालन हैं और यूएल, सीएसए और आरओएच की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

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धातु की सतहों, आवेदन विवरण और कीमतों की नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए हमारे सोनिकेटर के बारे में अतिरिक्त जानकारी का अनुरोध करने के लिए कृपया नीचे दिए गए फॉर्म का उपयोग करें। हमें आपके साथ आपकी नैनोस्ट्रक्चरिंग प्रक्रिया पर चर्चा करने और आपकी आवश्यकताओं को पूरा करने वाली अल्ट्रासोनिक जांच की पेशकश करने में खुशी होगी!









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सोनिकेशन टाइटेनियम और मिश्र धातुओं जैसे धातु की सतहों पर मेथोडस नैनोस्ट्रक्चर बनाता है। अल्ट्रासोनिक रूप से नैनोस्ट्रक्चर्ड टाइटेनियम बेहतर ओस्टोजेनिक सेल प्रसार और प्रत्यारोपण के बढ़े हुए ऑस्सोइंटिग्रेशन को दर्शाता है।

पॉलिश किए गए टाइटेनियम (ए) और सोनोकेमिकल रूप से उपचारित पॉलिश किए गए टाइटेनियम (बी) के थर्मल उपचार द्वारा निर्मित टाइटेनिया कोटिंग के एक्सआरडी पैटर्न; पॉलिश किए गए टाइटेनियम सतह (सी) और सोनोकेमिकल रूप से उत्पन्न मेसोफेरस टाइटेनियम डाइऑक्साइड सतह (डी) की एसईएम छवियां। सोनिकेटर यूआईपी 1000एचडीटी का उपयोग करके सोनिकेशन किया गया था।
(अध्ययन और चित्र: ©कुविर्कोव एट अल।

Hielscher Cascatrode में शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक कैवटेशन

Hielscher Cascatrode में शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक कैवटेशन



साहित्य/संदर्भ

जानने के योग्य तथ्य

ओस्टियोइंडक्टिविटी या ओस्टोजेनिक गुण एक सामग्री की आंतरिक क्षमता को संदर्भित करता है जो नए हड्डी के ऊतकों के गठन को प्रोत्साहित करता है या तो डे नोवो (शुरुआत से) या अस्थानिक रूप से (गैर-हड्डी बनाने वाली साइटों में)। हड्डी ऊतक इंजीनियरिंग और पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र में यह गुण सर्वोपरि महत्व का है। ओस्टियोइंडक्टिव सामग्रियों में विशिष्ट जैविक संकेत या विकास कारक होते हैं जो सेलुलर घटनाओं के कैस्केड को शुरू करते हैं, जिससे अस्थि निर्माण के लिए जिम्मेदार कोशिकाओं ओस्टियोब्लास्ट में स्टेम कोशिकाओं की भर्ती और भेदभाव होता है। यह घटना उन क्षेत्रों में नई हड्डी के निर्माण की अनुमति देती है जहां हड्डी पुनर्जनन की आवश्यकता होती है, जैसे कि बड़े हड्डी दोष या गैर-संघ फ्रैक्चर। हड्डी के गठन को प्रेरित करने की क्षमता या गैर-हड्डी बनाने वाली साइटों में कंकाल संबंधी विकारों के इलाज और हड्डी की मरम्मत प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए अभिनव दृष्टिकोण के विकास के लिए महत्वपूर्ण चिकित्सीय क्षमता है। ओस्टियोइंडक्टिविटी के अंतर्निहित तंत्र को समझना और दोहन करना प्रभावी हड्डी ग्राफ्ट विकल्प और प्रत्यारोपण सामग्री की उन्नति में योगदान कर सकता है जो सफल हड्डी पुनर्जनन को बढ़ावा देता है।


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हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स से बनाती है प्रयोगशाला सेवा मेरे औद्योगिक आकार।


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