Enhanced wear resistance, antibacterial performance, and biocompatibility using nanotubes containing nano-Ag and bioceramics in vitro

IF 8.1 1区 医学 Q1 ENGINEERING, BIOMEDICAL
Qingge Wang, Jia Liu, Hong Wu, Jingbo Liu, Yaojia Ren, Luxin Liang, Xinxin Yan, Ian Baker, Shifeng Liu, V. V. Uglov, Chengliang Yang, Liqiang Wang
{"title":"Enhanced wear resistance, antibacterial performance, and biocompatibility using nanotubes containing nano-Ag and bioceramics in vitro","authors":"Qingge Wang, Jia Liu, Hong Wu, Jingbo Liu, Yaojia Ren, Luxin Liang, Xinxin Yan, Ian Baker, Shifeng Liu, V. V. Uglov, Chengliang Yang, Liqiang Wang","doi":"10.1007/s42242-024-00279-1","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<p>理想的钛基关节植入物应避免力屏蔽, 且具有良好的生物活性和抗感染性能。为满足这些要求, 研究人员以低弹性模量合金Ti–35Nb–2Ta–3Zr为基底, 采用阳极化、沉积和旋涂等方法制备含有生物陶瓷和银离子的功能涂层, 并将其涂覆在TiO<sub>2</sub>纳米管 ((80 ± 20) nm 和(150 ± 40) nm) 表面。研究了生物陶瓷 (nano-β-TCP, micro-HA, meso-CaSiO<sub>3</sub>) 和Ag纳米颗粒 ((50 ± 20) nm) 对纳米管的抗菌活性、摩擦、腐蚀和早期体外成骨行为的影响。摩擦和腐蚀结果表明, 磨损率和腐蚀速率与纳米管表面形貌密切相关。由于粘着磨损和磨粒磨损, 生物陶瓷micro-HA 表现出优异的耐磨性, 磨损率为(1.26 ± 0.06)×10<sup>–3</sup> mm<sup>3</sup>/(N m)。生物陶瓷meso-CaSiO<sub>3</sub>显示出良好的细胞粘附、增殖能力和碱性磷酸酶活性。含有纳米银的涂层具有良好的抗菌活性, 对大肠杆菌的抗菌率 ≥ 89.5%。研究结果表明, 该功能涂层具有加速成骨的潜力。</p>","PeriodicalId":48627,"journal":{"name":"Bio-Design and Manufacturing","volume":"31 1","pages":""},"PeriodicalIF":8.1000,"publicationDate":"2024-07-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Bio-Design and Manufacturing","FirstCategoryId":"5","ListUrlMain":"https://doi.org/10.1007/s42242-024-00279-1","RegionNum":1,"RegionCategory":"医学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q1","JCRName":"ENGINEERING, BIOMEDICAL","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

理想的钛基关节植入物应避免力屏蔽, 且具有良好的生物活性和抗感染性能。为满足这些要求, 研究人员以低弹性模量合金Ti–35Nb–2Ta–3Zr为基底, 采用阳极化、沉积和旋涂等方法制备含有生物陶瓷和银离子的功能涂层, 并将其涂覆在TiO2纳米管 ((80 ± 20) nm 和(150 ± 40) nm) 表面。研究了生物陶瓷 (nano-β-TCP, micro-HA, meso-CaSiO3) 和Ag纳米颗粒 ((50 ± 20) nm) 对纳米管的抗菌活性、摩擦、腐蚀和早期体外成骨行为的影响。摩擦和腐蚀结果表明, 磨损率和腐蚀速率与纳米管表面形貌密切相关。由于粘着磨损和磨粒磨损, 生物陶瓷micro-HA 表现出优异的耐磨性, 磨损率为(1.26 ± 0.06)×10–3 mm3/(N m)。生物陶瓷meso-CaSiO3显示出良好的细胞粘附、增殖能力和碱性磷酸酶活性。含有纳米银的涂层具有良好的抗菌活性, 对大肠杆菌的抗菌率 ≥ 89.5%。研究结果表明, 该功能涂层具有加速成骨的潜力。

Abstract Image

利用含有纳米银的纳米管和体外生物陶瓷增强耐磨性、抗菌性能和生物相容性
理想的钛基关节植入物应避免力屏蔽, 且具有良好的生物活性和抗感染性能。为满足这些要求, 研究人员以低弹性模量合金Ti–35Nb–2Ta–3Zr为基底, 采用阳极化、沉积和旋涂等方法制备含有生物陶瓷和银离子的功能涂层, 并将其涂覆在TiO2纳米管 ((80 ± 20) nm和(150 ± 40) nm) 表面。研究了生物陶瓷 (nano-β-TCP, micro-HA, meso-CaSiO3) 和Ag纳米颗粒 ((50 ± 20) nm) 对纳米管的抗菌活性、摩擦、腐蚀和早期体外成骨行为的影响。摩擦和腐蚀结果表明, 磨损率和腐蚀速率与纳米管表面形貌密切相关。由于粘着磨损和磨粒磨损, 生物陶瓷micro-HA 表现出优异的耐磨性, 磨损率为(1.26 ± 0.06)×10–3 mm3/(N m)。生物陶瓷meso-CaSiO3显示出良好的细胞粘附、增殖能力和碱性磷酸酶活性。含有纳米银的涂层具有良好的抗菌活性, 对大肠杆菌的抗菌率 ≥ 89.5%。研究结果表明, 该功能涂层具有加速成骨的潜力。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 求助全文
来源期刊
Bio-Design and Manufacturing
Bio-Design and Manufacturing Materials Science-Materials Science (miscellaneous)
CiteScore
13.30
自引率
7.60%
发文量
148
期刊介绍: Bio-Design and Manufacturing reports new research, new technology and new applications in the field of biomanufacturing, especially 3D bioprinting. Topics of Bio-Design and Manufacturing cover tissue engineering, regenerative medicine, mechanical devices from the perspectives of materials, biology, medicine and mechanical engineering, with a focus on manufacturing science and technology to fulfil the requirement of bio-design.
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信