Ya implantes, prótesis ortopédicas ne implantes dentales gi 'bu̲hu̲ hechos principalmente ya titanio ne ya aleaciones. Ar sonicación ar gi japu̲'be̲fi pa da t'ot'e ya superficies nanoestructuradas dige ar implantes metálicos. Ar nanoestructuración ultrasónica permite modificar superficies metálicas generando patrones tamaño nanométrico uniformemente distribuidos ja ya superficies ja ya implantes. Nuya implantes metálicos nanoestructurados muestran 'nar crecimiento tisular significativamente mejorado ne 'nar osteointegración conduce mpädi mäs xi tasas éxito clínico.

Implantes nanoestructurados ya ultrasonidos pa mejorar ar osteointegración

Utilización metales, da 'ñent'i titanio ne aleaciones, ar frecuente ja ar fabricación ar implantes ortopédicos ne dentales nu'bya yá propiedades superficiales favorables, nä'ä permite establecimiento 'nar interfaz biocompatible ko ya tejidos periimplantarios. Pa optimizar rendimiento nuya implantes, ar xi desarrollado Honja pa modificar jar 'mui xí interfaz ir nge ar implementación alteraciones nanoescala ja ar superficie. Ya nyokwi ejercen 'nar influencia notable ja ya 'na'ño instituto críticos, incluida jar adsorción ya proteínas, ya interacciones ja ya células ne ar superficie ar ar implante (interacciones célula-sustrato) ne ár 'mefa ár njäts'i Tange'u nte ar tejido circundante. Ir nge ar ingeniería precisa nuya cambios za̲ ár nthe̲ nanométrico, ya científicos pretenden mejorar ar biointegración ne ar eficacia Nxoge ja ya implantes, nä'ä lleva ma mpädi mäs xi resultados clínicos jar hwähi ar implantología.
 

Nthuts'i nkohi pa ar nanoestructuración ultrasónica ar implantes ar titanio

Varios nsadi nthoni ar xi demostrado ar nanoestructuración simple pe altamente efectiva superficies titanio ne aleación utilizando ultrasonido mextha ar intensidad. Ar nt'ot'e sonoquímico (es decir, ar nt'ot'e ko ultrasonido) conduce da formación 'nar capa titania rugosa estructura similar ja 'nar esponja, nä'ä gi 'ñudi 'nar mejora significativa ar proliferación celular.
Estructuración ar superficie titanio ir nge ya nt'ot'e sonoquímico: ya muestras titanio 20 × 20 × 0,5 mm ma mpakuthuu pulidas ne lavadas ko ar dehe desionizada, ar acetona ne ar etanol consecutivamente pa da hñäki 'na contaminante. 'Mefa, ya muestras titanio da trataron ya ultrasonidos ja 'nar njäts'i ya NaOH 5 m utilizando ultrasonido UIP1000hd Hielscher operado jar 20 ar kHz (ga tsita izquierda). Ar sonicador mi equipado ko ar sonotrodo BS2d22 (área superficie mañä 3,8 cm2) ne refuerzo B4 — 1.4, aumentando ar amplitud ar 'be̲fi 1,4 ya 'nandi. La amplitud mecánica fue de ≈81 μm. La intensidad generada fue de 200 W cm−2. Ár nts'edi máxima ar entrada bí ar 760 W resultante ar multiplicación ar intensidad ko ar área frontal (ko 3,8 cm2) ja ar sonotrodo BS2d22 utilizado. Ya muestras titanio fijaron ja 'nar soporte teflón casero ne trataron Nxoge 5 ar min.
(cf. Ulasevich et jar el., 2020)
 

Morfología superficie prístina titanio (a), superficie mesoporosa titania fabricada sonoquímicamente (TMS) vista mäs xi ngu ne sección transversal (b), ne thandi mäs xi ngu ne sección transversal nanotubos ar titania (TNT) obtenidos ya oxidación electroquímica (c). Ya recuadros muestran ya esquemas ar nanoestructuración superficial. Esquema nä'ä gi 'ñudi deposición hidroxiapatita (xi) ja ya poros ar matriz titania (d — f). Imágenes SEM ja ya superficies sonoquímicas nanoestructuradas titanio (TMS) ne TNT ko xi depositada químicamente: TMS — xi (g) ne TNT — xi (h), respectivamente.
(estudio ne imágenes: ©Kuvyrkov et jar el., 2020)

Nt'ot'e mbo nanoestructuración ultrasónica superficies metálicas

Ar nt'ot'e ultrasónico ya superficies metálicas conduce bí grabado ar mecánico ar superficies titanio da provoca ar formación 'nar estructura mesoporosa jar titanio.
Ar nt'ot'e mbo jar nt'ot'e mbo ultrasónico ar basa ja ar cavitación acústica, da ocurre nu'bu̲ ya ondas ultrasonido xí hñets'i'i ar frecuencia ne ar mextha ar intensidad bí acoplan ja 'nar líquido. Nu'bu̲ ultrasonido mextha nts'edi viaja a través de 'nar líquido, ar generan ciclos alternos mextha presión yá xí hñets'i'i ar presión. Nxoge ya ciclos xí hñets'i'i presión, ya burbujas ar vacío diminutas, ya llamadas burbujas cavitación surgen ja ar líquido. Gi burbujas ar cavitación crecen Nxoge varios ciclos presión Asta ke hingi xi absorber mäs energía. Jar nuna punto máximo crecimiento burbujas, ar burbuja cavitación implosiona ko 'nar estallido violento ne crea 'nar microambiente altamente denso jar energía. Hwähi denso jar energía ar cavitación acústica yá ultrasónica ar caracteriza ir nge ya mextha ar presión ne ar mpat'i da exhiben presiones ga 2,000 ar atm ne ar temperaturas ar aprox. 5000 ë, chorros líquidos mextha velocidad ko velocidades asta 280 m yá seg ne ondas choque. Nu'bu̲ nuna ar cavitación ocurre cerca de 'nar superficie metálica, hingi Honto da producen ya ndu nzafi mecánicas ge 'nehe reacciones químicas.
Gi nkohi ja ya reacciones redox pe̲ts'i lugar di lugar reacciones oxidativas ne formación capas titania. 'Nehe generar ya especies reactivas oxígeno (ROS) da oxidan ar superficie titanio, ya reacciones de oxidación-reducción generadas por ultrasonidos proporcionan un grabado superficial efectivo que da como resultado la obtención de la capa de dióxido de titanio de 1 μm de espesor. 'Me̲hna ir bo̲ni ke ar dióxido titanio ar disuelve parcialmente jar njäts'i alcalina generando ya poros distribuidos desordenadamente.
Ar nt'ot'e sonoquímico ofrece 'nar rapidez ne versatilidad pa ar fabricación materiales nanoestructurados, tanto inorgánicos nu'u̲ orgánicos, nä'ä da menudo ya inalcanzables a través de nt'ot'e convencionales. Ar principal ventaja xí técnica ge da propagación ar cavitación genera dätä gradientes mpat'i ja jar sólidos, nä'ä resulta jar materiales 'nar capa porosa ne nanoestructuras desordenadas jar nkohi ambientales. 'Nehe, irradiación externa ya ultrasonido ar tsa̲ da utilizar pa desencadenar ar liberación biomoléculas encapsuladas a través de ya poros 'nar recubrimiento nanoestructurado.
 

Ilustración esquemática ar célula sonicación (ma), Ilustración esquemática proceso estructuración ar superficie mi pe̲ts'i lugar Nxoge ar nt'ot'e ultrasónico 'nar superficie titanio njäts'i alcalina acuosa (b) ne superficie formada (c), fotografiya ar implantes ar titanio (d): ar verdosa (ár muestra ar ar izquierda ar 'ye̲) ge ar implante 'mefa xta ar nt'ot'e ultrasónico, ar amarillenta (ar muestra xí situada ja ar derecha) ge 'nar implante hingi modificado.
(estudio ne imágenes: ©Kuvyrkov et jar el., 2020)

Sonicadores mar hñets'i rendimiento pa nanoestructurar superficies metálicas ar implantes

Hielscher Ultrasonics ofrece ar gama nxo̲ge ar sonicadores pa nanoaplicaciones, komongu ar nanoestructuración superficies metálicas (nt'udi, titanio ne aleaciones). Dependiendo de ar hñei, ar área ar superficie ne ar rendimiento producción ja ya implantes, Hielscher bí ofrece ya ar sonicador ne ar sonotrodo (sonda) ideal pa ár nt'ot'e nanoestructuración.
'Na ya ndu'mi ventajas ya sonicadores Hielscher ar control preciso jar amplitud ne mfeni ya ofrecer amplitudes xi altas jar funcionamiento continuo 24 yá 7. Ar amplitud, nä'ä ge ar desplazamiento ar sonda ultrasónica, ar responsable ar intensidad ar sonicación) ne, ir 'nar parámetro crucial 'nar nt'ot'e ultrasónico confiable ne efectivo.

Diseño, Fabricación ne Consultoría – Hño Made in Germany

Ya ultrasonidos Hielscher ya conocidos ya mäs altos yá estándares ya hño ne ya diseño. Ar robustez ne ar hei operación permiten integración 'ñotho ar hñäki HMUNTS'UJE ultrasonidos instalaciones industriales. Ya nkohi difíciles ne ya entornos exigentes ya hingi hembi da manejados ir nge ya ultrasonidos Hielscher.

Hielscher Ultrasonics ge 'nar empresa certificada ISO ne pone hontho énfasis jar ultrasonidos mar hñets'i rendimiento tecnología nts'ä ne facilidad njapu'befi. Hä, ya ultrasonidos Hielscher cumplen ko ár CE ne cumplen ko ya requisitos ar UL, ar CSA ne ar RoHs.

Ya patrones XRD ar recubrimiento titania fabricados ya nt'ot'e térmico ya titanio pulido (a) ne titanio pulido tratado sonoquímicamente (b); Imágenes SEM ar superficie titanio pulido (c) ne superficie ar dióxido titanio mesoporoso generada sonoquímicamente (d). Ar sonicación ar realizó utilizando sonicador ar UIP1000hdT.
(estudio ne imágenes: ©Kuvyrkov et jar el., 2018)