Publikace detail

Enhancement of biocompatibility of anodic nanotube structures on biomedical Ti–6Al–4V alloy via ultrathin TiO2 coatings

Rok: 2024

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

Strana od-do: 1515810

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Zvýšení biokompatibility struktur anodických nanotrubiček na biomedicínské slitině Ti–6Al–4V pomocí ultratenkých povlaků TiO2	Tato práce si klade za cíl popsat vliv povrchové modifikace vrstev TiO2 nanotrubiček (TNT) na slitině Ti-6Al-4V (TiAlV) ultratenkými povlaky TiO2 připravenými metodou depozice atomárních vrstev (ALD) na růst osteoblastických buněk MG-63. Vrstvy TNT se dvěma zřetelně odlišnými vnitřními průměry, a to ~15 nm a ~50 nm, byly připraveny anodickou oxidací slitiny TiAlV. Jako referenční substráty byly použity ploché, tj. neanodizované fólie ze slitiny TiAlV. Dále byla část TNT vrstev a slitinových fólií potažena ultratenkými povlaky TiO2 od ALD. Počet použitých cyklů TiO2 ALD byl 1 a 5, což vedlo k nominální tloušťce TiO2 ~0,055 a ~0,3 nm, v daném pořadí. Ultratenký povlak TiO2 od ALD umožnil optimalizovat hydrofilitu povrchu pro optimální růst buněk. Navíc povlaky zastínily nečistoty druhů na bázi V a F (pocházející ze slitiny a anodizačního elektrolytu), které ovlivňují biokompatibilitu testovaných materiálů při zachování původní struktury a morfologie. Hodnocení biokompatibility před a po pokrytí TiO2 ALD na plochých površích TiAlV a vrstvách TNT bylo provedeno pomocí osteoblastických buněk MG-63 a porovnáno po inkubaci po dobu až 96 hodin. Buněčný růst, adheze a proliferace MG-63 na TiAlV fóliích a TNT vrstvách vykázaly významné zlepšení po povrchové modifikaci TiO2 ALD.	slitina Ti-6Al-4V; vrstvy nanotrubiček TiO2; depozice atomárních vrstev; MG-63 buňky; růst buněk; buněčná proliferace
eng	Enhancement of biocompatibility of anodic nanotube structures on biomedical Ti–6Al–4V alloy via ultrathin TiO2 coatings	This work aims to describe the effect of the surface modification of TiO2 nanotube (TNT) layers on Ti-6Al-4V (TiAlV) alloy by ultrathin TiO2 coatings prepared via Atomic Layer Deposition (ALD) on the growth of MG-63 osteoblastic cells. The TNT layers with two distinctly different inner diameters, namely ~15 nm and ~50 nm, were prepared via anodic oxidation of the TiAlV alloy. Flat, i.e., non-anodized, TiAlV alloy foils were used as reference substrates. Additionally, a part of the TNT layers and alloy foils was coated with ultrathin coatings of TiO2 by ALD. The number of TiO2 ALD cycles used was 1 and 5 leading to a nominal TiO2 thickness of ~0.055 and ~0.3 nm, respectively. The ultrathin TiO2 coating by ALD enabled to optimize the surface hydrophilicity for optimal cell growth. In addition, coatings shaded impurities of V- and F-based species (stemming from the alloy and the anodization electrolyte) that affect the biocompatibility of the tested materials while preserving the original structure and morphology. The evaluation of the biocompatibility before and after TiO2 ALD coating on TiAlV flat surfaces and TNT layers was carried out using MG-63 osteoblastic cells and compared after incubation for up to 96 h. The cell growth, adhesion, and proliferation of the MG-63 on TiAlV foils and TNT layers showed significant enhancement after the surface modification by TiO2 ALD.	Ti-6Al-4V alloy; TiO2 nanotube layers; atomic layer deposition; MG-63 cells; cell growth; cell proliferation

Vyhledávání

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte