Površinska modifikacija dentalnih materijala

master's thesis

• Title (english): Surface modification of dental materials
• Author: Janina Roknić
• Mentor: Jozefina Katić (mentor)
• Mentor: Željka Petrović (komentor)
• Committee member: Jozefina Katić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Sanja Martinez (član povjerenstva)
• Committee member: Željka Petrović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2023-09-27, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Chemistry

Abstract

Glavni izazov za inženjere današnjice, koji se bave dentalnim materijalima, je proizvesti dentalne implantate koji uspješno imitiraju karakteristike prirodnih kostiju kako bi zdravlje kostiju bilo očuvano te kako bi oralna rehabilitacija bila osigurana. Dentalni implantati su uglavnom izrađeni od titanija i njegovih legura. Parametri, poput geometrije i topografije površine, su ključni za uspješan rani klinički ishod. Budući da hrapava površina pogoduje lakšem „usidrenju“ kosti, kao i biomehaničkoj stabilnosti, vrlo je važno da dentalni implantati imaju grubu površinu. Osim površinskih svojstava, kemijski sastav također pridonosi biološkim procesima tijekom oseointegracije. Glavni cilj ovoga istraživanja je modificirati površinu titanija zaštitnom i osteokonduktivnom prevlakom pomoću metode elektroispredanja. Prevlaka je sačinjena od vlakana polivinilpirolidona kao nosača kalcijevih iona. Poznato je da je kalcij nužan za zdravlje kostiju i za dobar metabolizam, stoga je važno da je aktivno uključen u proces oseointegracije jer na taj način ubrzava i pospješuje stvaranje nove kosti koja okružuje implantat. Morfologija površine modificiranog titanija ispitana je pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM), a kemijska analiza je provedena energijski razlučujućom rendgenskom spektrometrijom (EDS) i infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom uz prigušenu totalnu refleksiju (ATR-FTIR). Korozijska svojstva nemodificiranog i modificiranog titanija ispitana su u otopini umjetne sline u stvarnim uvjetima primjene pomoću elektrokemijske impedancijske spektroskopije (EIS). Rezultati ukazuju na poboljšanu zaštitu od korozije titanija s prevlakom u usporedbi s nemodificiranim titanijem.

Abstract (english)

Nowadays, the major challenge for engineers is to produce dental implant surfaces that closely mimic the characteristics of natural bone to allow patients to achieve healthy bone conditions and oral rehabilitation. Most dental implants are made of titanium and its alloys. Parameters, such as geometry and surface topography, are crucial for a successful early clinical outcome. Since a rough topography favours both bone anchorage and biomechanical stability, it is of great importance that dental implants have a rough surface. In addition to the surface properties, the chemical composition also contributes to the biological processes during osseointegration. The main aim of this study was to modify the titanium surface with a protective and at the same time osteoconductive coating by the electrospinning method. The coating consists of polyvinylpyrrolidone (PVP) fibers as a carrier of calcium ions. It is known that calcium is very important for bone health and metabolism. Therefore, it should be actively involved in the osseointegration process and accelerate and promote the formation of new bone surrounding the implant. The surface morphology of the modified titanium was carried out by scanning electron microscopy (SEM) and the chemical elemental analysis of the coating by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The corrosion properties of unmodified and modified titanium were investigated in an artificial saliva solution under real application conditions by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicate improved corrosion protection behaviour of the coated titanium compared to unmodified titanium.

• Keywords: dentalni implantati; površinska modifikacija; titanij; prevlaka; korozija; dostava kalcija
• Keywords (english): dental implants; surface modification; titanium; coating; corrosion; calcium delivery
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:120659
• Study programme: Title: Materials Science and Engineering - Graduate study; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: sveučilišni/a magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Embargoed access; Embargo expiration date: 2028-10-01
• Created on: 2023-11-24 08:26:18