Příprava a charakterizace nástřiků hydroxyapatitu deponovaných technologii hybridního vodou-stabilizovaného plazmového hořáku z vodných roztoků

Abstract

Povlaky hydroxyapatitu jsou již dlouhou dobu v lékařství používány jako bariéra mezi kovovým jádrem náhrady a okolní živou tkání. Plazmový nástřik je běžně používanou technologií pro tvorbu takových povlaků. Tato práce se zabývá vlastnostmi povlaků hydroxyapatitu vytvořených technologií plazmového nástřiku s hybridním systémem stabilizace oblouku (WSP-H). Zároveň využívá inovativní metodu dávkování výchozího materiálu v podobě vodného roztoku (SPPS). Cílem práce bylo vyrobit vodné roztoky hydroxyapatitu a z nich poté deponovat nástřiky s využitím WSP-H. Tyto nástřiky byly charakterizovány z pohledu morfologie, chemického a fázového složení. Dále byly podrobeny biologickému testování biokompatibility kultivací a následnou analýzou buněk RAW 264.7 a MG-63. Nástřiky vytvořené SPPS vykazují výraznou členitost povrchu, která je vhodná pro biologickou aplikaci. Z testování biokompatibility bylo zjištěno, že tyto povlaky budou v lidském těle dobře tolerovány. Po dostatečné optimalizaci nástřikových parametrů a dosažení fázové čistoty nástřiku bude tento postup výroby povlaku hydroxyapatitu vhodnou náhradou starších metod.

Hydroxyapatite coatings have been used as a barrier between a metal core of replacement and living tissue for long time in medicine. Plasma spray is a typical technology for preparation these coatings. This thesis concerns a new plasma spray technology with hybrid system of arc stabilization (WSP-H). Simultaneously it uses an innovative method of feeding the initial material in a form of water suspension (SPPS). The aim of this thesis was to produce water solutions of hydroxyapatite and make coatings with WSP-H. These coatings were characterized in terms of their morfology, chemical and phase composition. Their biocompatibility was tested by a cultivation and an analysis of RAW 264.7 and MG-63 cells. The coatings made by SPPS have a very rough surface which is suitable for biological application. The biocompatibility testing discovered that the coatings will by tolerated in a human body very well. This method of production of hydroxyapatite coatings could be a good replacement of older methods after a better optimalisation of the processing parameters and after reaching purity of coating.