Metoda elektrodepozicije za pripremu biomimetskih prevlaka kalcijeva fosfata

završni rad

• Naslov (engleski): Electrodeposition method for the preparation of biomimetic calcium phosphate coatings
• Autor: Lea Hrženjak
• Mentor: Jozefina Katić (mentor)
• Član povjerenstva: Jozefina Katić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marijana Kraljić Roković (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Domagoj Vrsaljko (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-09-18, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Kalcijevi fosfati (CaP), kao grupa materijala, uključuju glavni oblik kalcija koji se nalazi u ljudskom tijelu kao anorganska komponenta kostiju i glavna komponenta zubne cakline. Kalcijevi ioni i fosfatni ioni su izvor materijala za mineralizirano stvaranje kosti. CaP materijali se zbog svoje sličnosti s kostima, biokompatibilnosti i biorazgradivosti vrlo često koriste u razvoju novih implantata za regeneraciju čvrstih tkiva. Postoje različite CaP faze koje se razlikuju po fizikalno-kemijskim svojstvima (poput sastava, kristalne strukture, gustoće, topljivosti, rasponu pH stabilnosti u vodenim otopinama i dr.), a u čvrstim tkivima CaP se pojavljuje kao biološki apatit. U području medicine različiti CaP materijali, uz hidroksiapatit kao najviše zastupljen, koriste se u obliku prahova, granula, prevlaka i sl. CaP prevlake imaju široku primjenu u medicini, specifično u području ortopedije i dentalne medicine kao biokeramičke prevlake na metalnim implantatima za kosti ili na dentalnim implantatima.
Zbog kemijske sličnosti s kostima i zubima CaP biokeramičke prevlake nalaze primjenu u regeneraciji tkiva, za liječenje prijeloma, zamjenu zgloba. Budući da legure titanija pokazuju dobru korozijsku otpornost, smatraju se vrlo biokompatibilnim. No, kako bi se povećala njihova bioaktivnost, koja je ključna za povezivanje implantata s okolnom kosti, potrebna je modifikacija površine, gdje je česti princip nanošenje prevlake bioaktivnog materijala.
Stoga se biokeramičke CaP prevlake koriste kao prevlake na metalnim implantatima titanija i legura titanija kako bi se poboljšala oseointegracija. Metoda elektrodepozicije je postupak taloženja metalnog ili drugog materijala na površinu vodljivog supstrata pomoću električne struje. Metoda elektrodepozicije predstavlja relativno jednostavan način za pripremu CaP prevlaka (uključujući prevlake hidroksiapatita). Ostale značajne metode dobivanja CaP su plazma naštrcavanje, sol-gel depozicija, biomimetska depozicija i dr.

Sažetak (engleski)

Calcium phosphates (CaP), as a group of materials, include the main form of calcium found in the human body as an inorganic component of bones and the main component of dental enamel. Calcium ions and phosphate ions are the source of material for the mineralized formation of bone. Due to their similarity to bones, biocompatibility, and biodegradability, CaP materials are commonly used in the development of new implants for the regeneration of solid tissues. There are different CaP phases that differ in physicochemical properties (such as composition, crystal structure, density, solubility, pH stability range in aqueous solutions, etc.), while in solid tissues CaP appears as biological apatite. In the field of medicine, various CaP materials, with hydroxyapatite being the most prevalent, are used in the form of powders, granules, coatings, etc. CaP coatings have a wide range of applications in medicine, specifically in the fields of orthopedics and dental medicine as bioceramic coatings on metal bone implants or on dental implants. Due to their chemical similarity to bones and teeth, CaP bioceramic coatings have applications in tissue regeneration, fracture treatment and joint replacement. Since titanium alloys exhibit good corrosion resistance, they are considered highly biocompatible. However, to increase their bioactivity, which is crucial for connecting implants to surrounding bone, surface modification is required, where the common principle is the application of a bioactive material coating. Therefore, bioceramic CaP coatings are used as coatings on titanium and titanium alloy metal implants to improve osseointegration. The electrodeposition method is a process of depositing metal or other material coatings onto the surface of a conductive substrate using an electric current.
The electrodeposition method represents a relatively simple way to prepare CaP coatings (including hydroxyapatite coatings). Other significant methods for obtaining CaP include plasma spraying, sol-gel deposition, biomimetic deposition, etc.

• Ključne riječi: kalcijevi fosfati (CaP); apatit; metoda elektrodepozicije; implantat; CaP prevlake; titanij; biokompatibilnost; hidroksiapatit; regeneracija tkiva
• Ključne riječi (engleski): calcium phosphates (CaP); apatite; electrodeposition method; implant; CaP coatings; titanium; biocompatibility; hydroxyapatite; tissue regeneration
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:714905
• Projekt: Šifra: -; Naziv: Biomimetske multifunkcionalne prevlake kalcijeva fosfata s povećanim antikorozijskim djelovanjem; Naziv: Biomimetic Multifunctional Calcium Phosphate Coatings with Enhanced Anticorrosion Protection; Voditelj: Jozefina Katić; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: Zaklada Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti
• Studijski program: Naziv: Kemija i inženjerstvo materijala; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: prijediplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (univ. bacc. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2034-10-01
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-11-16 22:14:23