Badanie wybranych właściwości biomedycznych kompozytowych powłok TiO2-hydroksyapatyt wytwarzanych metodą zol-żel

Ze względu na konieczność poprawy jakości biomateriałów wykorzystywanych na implanty
trwają badania nad zastosowaniem powłok kompozytowych TiO2 – hydroksyapatyt. W tej
pracy zostały przedstawione badania kompozytowych powłok TiO2 – hydroksyapatyt
wytworzonych metodą zol – żel. Wytworzono 3 różne powłoki: powłokę z tlenku tytanu
TiO2 oraz powłokę tlenku tytanu z dodatkiem hydroksyapatytu w dwóch różnych stężeniach
wagowych. Powłoki zbadano pod kątem morfologii powierzchni, chropowatości,
zwilżalności oraz odpowiedzi biologicznej materiał – komórki, wykorzystując linię
komórkową ludzkich osteoblastów Saos – 2. Badania fizykochemiczne wykazały wzrost
chropowatości i zmniejszenie zwilżalności powierzchni ze wzrostem zawartości
hydroksyapatytu, natomiast badania biologiczne wykazały, że lepsza proliferacja komórek
oraz niższa cytotoksyczność jest dla powłoki z niższą zawartością hydroksyapatytu. Wyniki
badań pozwalają stwierdzić, że zastosowana metoda prowadzi do uzyskania powłok o
zadowalających właściwościach jednak w kolejnych etapach pracy należy dokładniej zbadać
wpływ ilości hydroksyapatytu na uzyskane właściwości.
Słowa kluczowe: Stal medyczna 316L, Hydroksyapatyt, Tlenek tytanu (IV), Metoda zolżel,
Biokompatybilność.

Due to the need to improve the quality of biomaterials used for implants, TiO2 –
hydroxyapatite coatings are tested. In this work, the study of composite coatings of TiO2 –
hydroxyapatite produced by the sol – gel method was presented. Three different coatings
were produced: a titanium oxide coating (TiO2) and a titanium oxide coating with
hydroxyapatite in two different weight concentrations. The coatings were examined for
surface morphology, roughness, wettability and biological response of the material – cells,
using the Saos - 2 human osteoblast cell line. Physicochemical studies have shown increased
roughness and reduced surface wettability with an increase in hydroxyapatite content,
whereas biological tests suggest that better cell proliferation and lower cytotoxicity will be
for the coating with lower hydroxyapatite content. The test results allow to conclude that the
applied method leads to obtaining coatings with satisfactory properties, however, in the
subsequent stages of work, the influence of the amount of hydroxyapatite on the obtained
properties should be investigated more thoroughly.
Keywords: Stainless steel 316L, Hydroxyapatite, Titanium oxide, Sol-gel method,
Bicompatibility.