Sonochemically Nanostructured Implants ปรับปรุง Osseointegration

รากฟันเทียมขาเทียมและรากฟันเทียมส่วนใหญ่ทําจากไทเทเนียมและโลหะผสม Sonication ใช้ในการสร้างพื้นผิวโครงสร้างนาโนบนรากฟันเทียมโลหะ โครงสร้างนาโนอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนพื้นผิวโลหะที่สร้างรูปแบบขนาดนาโนที่กระจายอย่างสม่ําเสมอบนพื้นผิวรากฟันเทียม รากฟันเทียมโลหะโครงสร้างนาโนเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญและ osseointegration ซึ่งนําไปสู่อัตราความสําเร็จทางคลินิกที่ดีขึ้น

รากฟันเทียมโครงสร้างนาโนอัลตราโซนิกเพื่อการปรับปรุง Osseointegration

การใช้โลหะรวมถึงไททาเนียมและโลหะผสมเป็นที่แพร่หลายในการผลิตรากฟันเทียมและศัลยกรรมกระดูกเนื่องจากคุณสมบัติพื้นผิวที่ดีทําให้สามารถสร้างอินเทอร์เฟซที่เข้ากันได้ทางชีวภาพกับเนื้อเยื่อรากฟันเทียม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานของรากฟันเทียมเหล่านี้กลยุทธ์ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะของอินเทอร์เฟซนี้โดยใช้การเปลี่ยนแปลงระดับนาโนบนพื้นผิว การปรับเปลี่ยนดังกล่าวมีอิทธิพลที่โดดเด่นในด้านที่สําคัญรวมถึงการดูดซับโปรตีนปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์และพื้นผิวรากฟันเทียม (ปฏิกิริยาระหว่างเซลล์กับพื้นผิว) และการพัฒนาเนื้อเยื่อโดยรอบที่ตามมา ด้วยวิศวกรรมการเปลี่ยนแปลงระดับนาโนเมตรเหล่านี้อย่างแม่นยํานักวิทยาศาสตร์มีเป้าหมายที่จะเพิ่มการบูรณาการทางชีวภาพและประสิทธิภาพโดยรวมของการปลูกถ่ายซึ่งนําไปสู่ผลลัพธ์ทางคลินิกที่ดีขึ้นในด้านรากฟันเทียม
 

ขอข้อมูล





โครงสร้างนาโนของพื้นผิวโลหะ mesoporous เพื่อปรับปรุง oseeointegration ของรากฟันเทียม ภาพแสดง Dr. Daria Andreeva โดยใช้ Hielscher sonicator UIP1000hdT

Dr. D. Andreeva สาธิตโครงสร้างนาโนเคมีโซโนเคมีของพื้นผิวไทเทเนียม ใช้ sonicator UIP1000hdT

โปรโตคอลสําหรับโครงสร้างนาโนอัลตราโซนิกของรากฟันเทียมไทเทเนียม

Sonicator UIP1000hdT สําหรับโครงสร้างนาโนของพื้นผิวโลหะเช่น ไทเทเนียมและโลหะผสม, สําหรับการปรับปรุงการเพิ่มจํานวนเซลล์ osteogenic บนรากฟันเทียมการศึกษาวิจัยหลายชิ้นได้แสดงให้เห็นถึงโครงสร้างนาโนที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงของพื้นผิวไททาเนียมและโลหะผสมโดยใช้อัลตราซาวนด์ความเข้มสูง การรักษาด้วย sonochemical (เช่นการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์) นําไปสู่การก่อตัวของชั้นไททาเนียหยาบของโครงสร้างคล้ายฟองน้ําซึ่งแสดงให้เห็นอย่างมีนัยสําคัญช่วยเพิ่มการแพร่กระจายของเซลล์
การจัดโครงสร้างพื้นผิวไทเทเนียมผ่านการบําบัดด้วยโซโนเคมี: ตัวอย่างไทเทเนียมขนาด 20 × 20 × 0.5 มม. ก่อนหน้านี้ได้รับการขัดเงาและล้างด้วยน้ําปราศจากไอออนอะซิโตนและเอทานอลติดต่อกันเพื่อกําจัดสิ่งปนเปื้อนใด ๆ หลังจากนั้นตัวอย่างไทเทเนียมได้รับการบําบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในสารละลาย NaOH ขนาด 5 ม. โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UIP1000hd ทํางานที่ 20 kHz (ดูภาพซ้าย) sonicator ติดตั้ง sonotrode BS2d22 (พื้นที่ผิวของปลาย 3.8 cm2) และบูสเตอร์ B4-1.4 ขยายแอมพลิจูดทํางาน 1.4 เท่า แอมพลิจูดเชิงกลอยู่ที่ ≈81 μm ความเข้มที่สร้างขึ้นคือ 200 W cm−2 กําลังไฟฟ้าสูงสุดคือ 760 W ซึ่งเป็นผลมาจากการคูณความเข้มด้วยพื้นที่ด้านหน้า (ด้วย 3.8 cm2) ของ sonotrode BS2d22 ที่ใช้แล้ว ตัวอย่างไทเทเนียมได้รับการแก้ไขในที่ยึดเทฟลอนแบบโฮมเมดและรับการรักษาเป็นเวลา 5 นาที
(cf. Ulasevich และคณะ, 2020)
 

รูปแบบทางวิทยาศาสตร์ของโครงสร้างนาโนเคมีโซโนเคมีของพื้นผิวไทเทเนียม การ sonication ที่รุนแรงสร้างรูปแบบนาโนเหมือนฟองน้ําบนพื้นผิวไทเทเนียม

สัณฐานวิทยาของพื้นผิวไทเทเนียมบริสุทธิ์ (a), พื้นผิวไททาเนีย mesoporous ประดิษฐ์ sonochemically (TMS) มุมมองด้านบนและหน้าตัด (b) และมุมมองด้านบนและหน้าตัดของท่อนาโนไททาเนีย (TNT) ที่ได้จากการเกิดออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้า (c) Insets แสดงโครงร่างของโครงสร้างนาโนพื้นผิว รูปแบบแสดงการสะสมของไฮดรอกซีอะพาไทต์ (HA) เข้าไปในรูขุมขนของเมทริกซ์ไททาเนีย (d-f) ภาพ SEM ของพื้นผิวไทเทเนียมโครงสร้างนาโนโซโนเคมี (TMS) และพื้นผิว TNT ที่มี HA ที่สะสมทางเคมี: TMS-HA (g) และ TNT-HA (h) ตามลําดับ
(การศึกษาและภาพ: ©Kuvyrkov et al., 2020)

ภาพ AFM และ SEM ของพื้นผิวไทเทเนียมที่ไม่มีการบําบัดและโครงสร้างนาโนอัลตราโซนิก

a+b) AFM และ e+f) ภาพ SEM ของพื้นผิวไทเทเนียมเริ่มต้น (a,e); พื้นผิวไทเทเนียมโครงสร้างนาโนเคมี (B, F)
(การศึกษาและภาพ: ©Ulasevich et al., 2021)

ขอข้อมูล





โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP1000hdT สําหรับลวดสั่นตายสําหรับการปรับปรุงการวาดลวดและการทําความสะอาด

กลไกของโครงสร้างนาโนอัลตราโซนิกของพื้นผิวโลหะ

การรักษาอัลตราโซนิกของพื้นผิวโลหะนําไปสู่การแกะสลักเชิงกลของพื้นผิวไทเทเนียมซึ่งทําให้เกิดการก่อตัวของโครงสร้าง mesoporous บนไทเทเนียม
กลไกของกลไกอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับโพรงอากาศอะคูสติกซึ่งเกิดขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําความเข้มสูงถูกจับคู่เป็นของเหลว เมื่ออัลตราซาวนด์กําลังสูงเดินทางผ่านของเหลวรอบแรงดันสูง / แรงดันต่ําจะถูกสร้างขึ้นสลับกัน ในระหว่างรอบความดันต่ําฟองสูญญากาศนาทีฟองอากาศที่เรียกว่าเกิดขึ้นในของเหลว ฟองอากาศโพรงอากาศเหล่านี้เติบโตในรอบความดันหลายรอบจนกระทั่งไม่สามารถดูดซับพลังงานเพิ่มเติมได้ เมื่อถึงจุดนี้ของการเติบโตของฟองอากาศสูงสุดฟองโพรงอากาศจะระเบิดด้วยการระเบิดที่รุนแรงและสร้างสภาพแวดล้อมขนาดเล็กที่มีพลังงานหนาแน่นสูง สนามพลังงานหนาแน่นของโพรงอากาศอะคูสติก / อัลตราโซนิกมีลักษณะความดันสูงและความแตกต่างของอุณหภูมิที่แสดงความดันสูงถึง 2,000atm และอุณหภูมิประมาณ 5,000 K เครื่องบินไอพ่นของเหลวความเร็วสูงที่มีความเร็วสูงถึง 280m / sec และคลื่นกระแทก เมื่อการเกิดโพรงอากาศดังกล่าวเกิดขึ้นใกล้พื้นผิวโลหะไม่เพียง แต่แรงทางกลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีด้วย
ในเงื่อนไขเหล่านี้ปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นซึ่งนําไปสู่ปฏิกิริยาออกซิเดชันและการก่อตัวของชั้นไททาเนีย นอกเหนือจากการสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) ที่ออกซิไดซ์พื้นผิวไทเทเนียมแล้วปฏิกิริยาลดการเกิดออกซิเดชันที่สร้างขึ้นด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิกยังให้การแกะสลักพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพซึ่งส่งผลให้ได้รับชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์หนา 1 μm ซึ่งหมายความว่าไททาเนียมไดออกไซด์ละลายบางส่วนในสารละลายอัลคาไลน์ทําให้เกิดรูขุมขนกระจายอย่างไม่เป็นระเบียบ
วิธีการโซโนเคมีนําเสนอที่รวดเร็วและหลากหลายสําหรับการผลิตวัสดุโครงสร้างนาโนทั้งอนินทรีย์และอินทรีย์ซึ่งมักจะไม่สามารถทําได้ด้วยวิธีการทั่วไป ข้อได้เปรียบที่สําคัญของเทคนิคนี้คือการแพร่กระจายของโพรงอากาศทําให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิในท้องถิ่นขนาดใหญ่ในของแข็งส่งผลให้วัสดุที่มีชั้นรูพรุนและโครงสร้างนาโนที่ไม่เป็นระเบียบในสภาพห้อง นอกจากนี้การฉายรังสีอัลตราซาวนด์ภายนอกสามารถใช้เพื่อกระตุ้นการปล่อยสารชีวโมเลกุลที่ห่อหุ้มผ่านรูขุมขนในการเคลือบโครงสร้างนาโน
 

การบําบัดด้วยเคมีบําบัดของไททาเนียมนําไปสู่พื้นผิว mesoporous ที่มีโครงสร้างนาโนซึ่งแสดงคุณสมบัติ osteogenic ที่ดีขึ้น

ภาพประกอบแผนผังของเซลล์ sonication (a), ภาพประกอบแผนผังของกระบวนการจัดโครงสร้างพื้นผิวที่เกิดขึ้นในระหว่างการรักษาอัลตราโซนิกของพื้นผิวไทเทเนียมในสารละลายอัลคาไลน์น้ํา (b) และพื้นผิวที่เกิดขึ้น (c), ภาพถ่ายของการปลูกถ่ายไทเทเนียม (d): สีเขียว (ตัวอย่างด้านซ้ายในมือ) ถูกฝังหลังจากการรักษาด้วยอัลตราโซนิกสีเหลือง (ตัวอย่างตั้งอยู่ทางด้านขวา) เป็นรากฟันเทียมที่ไม่ดัดแปลง
(การศึกษาและภาพ: ©Kuvyrkov et al., 2020)

 

Sonicators ประสิทธิภาพสูงสําหรับโครงสร้างนาโนพื้นผิวรากฟันเทียมโลหะ

Ultrasonicator UIP1000hdT พร้อมโพรบอัลตราโซนิกและเซลล์สําหรับโครงสร้างนาโนของการปลูกถ่ายกระดูกHielscher Ultrasonics นําเสนอ sonicators เต็มรูปแบบสําหรับการใช้งานนาโนเช่นโครงสร้างนาโนของพื้นผิวโลหะ (เช่นไทเทเนียมและโลหะผสม) ขึ้นอยู่กับวัสดุพื้นที่ผิวและปริมาณการผลิตของรากฟันเทียม Hielscher นําเสนอ sonicator และ sonotrode (โพรบ) ที่เหมาะสําหรับการใช้งานโครงสร้างนาโนของคุณ
ข้อดีหลักประการหนึ่งของ Hielscher sonicators คือการควบคุมแอมพลิจูดที่แม่นยําและความสามารถในการส่งแอมพลิจูดที่สูงมากในการทํางานอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน แอมพลิจูดซึ่งเป็นการกระจัดของโพรบอัลตราโซนิกมีหน้าที่รับผิดชอบต่อความเข้มของ sonication) และดังนั้นจึงเป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญของการรักษาอัลตราโซนิกที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ

ทำไม Hielscher Ultrasonics?

  • ประสิทธิภาพสูง
  • เทคโนโลยีล้ําหน้า
  • ความเชื่อถือได้ & ความแข็งแรง
  • การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยํา
  • ชุด & แบบอินไลน์
  • สําหรับวอลุ่มใดๆ
  • ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
  • คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่นตั้งโปรแกรมได้โปรโตคอลข้อมูลรีโมทคอนโทรล)
  • ใช้งานง่ายและปลอดภัยในการใช้งาน
  • การบำรุงรักษาต่ำ
  • CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)

ออกแบบ ผลิต และให้คําปรึกษา – คุณภาพผลิตในประเทศเยอรมนี

เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้การรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่หยาบกร้านและสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการได้รับการจัดการอย่างง่ายดายโดยเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher

Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ sonicators ของเราสําหรับโครงสร้างนาโนพื้นผิวโลหะรายละเอียดการใช้งานและราคา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการโครงสร้างนาโนของคุณกับคุณและเพื่อเสนอหัววัดอัลตราโซนิกที่ตอบสนองความต้องการของคุณ!










 

Sonication สร้างโครงสร้างนาโน mesoporous บนพื้นผิวโลหะเช่นไทเทเนียมและโลหะผสม ไทเทเนียมที่มีโครงสร้างนาโนอัลตราโซนิกแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มจํานวนเซลล์ osteogenic และ osseointegration ที่เพิ่มขึ้นของรากฟันเทียม

รูปแบบ XRD ของการเคลือบไททาเนียประดิษฐ์โดยการบําบัดความร้อนของไทเทเนียมขัดเงา (a) และไทเทเนียมขัดเงาที่ผ่านการบําบัดด้วยโซโนเคมี (b); ภาพ SEM ของพื้นผิวไทเทเนียมขัดเงา (c) และพื้นผิวไทเทเนียมไดออกไซด์ที่สร้างขึ้นด้วยเมโสเคมี (d) Sonication ดําเนินการโดยใช้ sonicator UIP1000hdT
(การศึกษาและภาพ: ©Kuvyrkov et al., 2018)

ที่มีประสิทธิภาพอัลตราซาวด์ Cavitation ที่ Hielscher Cascatrode

ที่มีประสิทธิภาพอัลตราซาวด์ Cavitation ที่ Hielscher Cascatrode



วรรณกรรม / อ้างอิง

ข้อเท็จจริงที่รู้

Osteoinductivity หรือคุณสมบัติ osteogenic หมายถึงความสามารถที่แท้จริงของวัสดุในการกระตุ้นการก่อตัวของเนื้อเยื่อกระดูกใหม่ทั้ง de novo (จากจุดเริ่มต้น) หรือ ectopically (ในสถานที่ที่ไม่ใช่กระดูกสร้าง) คุณสมบัตินี้มีความสําคัญยิ่งในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกและเวชศาสตร์ฟื้นฟู วัสดุอุปนัยมีสัญญาณทางชีวภาพที่เฉพาะเจาะจงหรือปัจจัยการเจริญเติบโตที่เริ่มต้นน้ําตกของเหตุการณ์เซลล์ที่นําไปสู่การสรรหาและความแตกต่างของเซลล์ต้นกําเนิดเป็น osteoblasts เซลล์ที่รับผิดชอบในการสร้างกระดูก ปรากฏการณ์นี้ช่วยให้สามารถสร้างกระดูกใหม่ในบริเวณที่ต้องการการฟื้นฟูกระดูกเช่นข้อบกพร่องของกระดูกขนาดใหญ่หรือการแตกหักที่ไม่ใช่สหภาพ ความสามารถในการชักนําให้เกิดการสร้างกระดูก de novo หรือในสถานที่ที่ไม่สร้างกระดูกมีศักยภาพในการรักษาที่สําคัญสําหรับการพัฒนาวิธีการที่เป็นนวัตกรรมในการรักษาความผิดปกติของโครงกระดูกและเพิ่มกระบวนการซ่อมแซมกระดูก การทําความเข้าใจและควบคุมกลไกพื้นฐาน osteoinductivity สามารถนําไปสู่ความก้าวหน้าของสารทดแทนการปลูกถ่ายกระดูกที่มีประสิทธิภาพและวัสดุรากฟันเทียมที่ส่งเสริมการฟื้นฟูกระดูกที่ประสบความสําเร็จ


อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! ช่วงผลิตภัณฑ์ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบจาก ultrasonicator ห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดมากกว่าหน่วยบนม้านั่งบนระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ


เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

มาติดต่อกันเถอะ