Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details

Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik

Editor-in-Chief: Dössel, Olaf

Editorial Board Member: Augat, Peter / Gehring, Hartmut / Haueisen, Jens / Jockenhoevel, Stefan / Lenarz, Thomas / Leonhardt, Steffen / Niederlag, Wolfgang / Plank, Gernot / Radermacher, Klaus M. / Schkommodau, Erik / Schmitz, Georg / Stieglitz, Thomas / Witte, Herbert / Boenick, Ulrich / Jaramaz, Branislav / Kraft, Marc / Lenthe, Harry / Lo, Benny / Mainardi, Luca / Micera, Silvestro / Penzel, Thomas / Robitzki, Andrea A. / Schaeffter, Tobias / Snedeker, Jess G. / Sörnmo, Leif / Sugano, Nobuhiko / Werner, Jürgen / Wintermantel, Erich /


IMPACT FACTOR increased in 2015: 1.650

99,00 € / $149.00 / £75.00*

Online
ISSN
1862-278X
See all formats and pricing

 


Select Volume and Issue

Issues

Volume 57 (2012)

30,00 € / $42.00 / £23.00

Get Access to Full Text

Einfluss einer TiO2-Beschichtung auf Biokompatibilität, Korrosionsund Auslaugverhalten verschiedener Implantatlegierungen / Corrosion behaviour, metal release and biocompatibility of implant materials coated by TiO2-sol gel chemistry

1 / A Kokott2 / O Shafranska3 / R Detsch4 / S Winter5 / E Eisenbarth6 / K Peters7 / J Breme8 / C. J Kirkpatrick9 / G Ziegler10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

*Korrespondenzadresse:, Friedrich-Baur-Forschungsinstitut für Biomaterialien, Ludwig-Thoma-Str. 36 c, 95440 Bayreuth, Tel: +49(921)78777027 Fax: +49(921)555589

Citation Information: Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering. Volume 50, Issue 10, Pages 320–329, ISSN (Online) 1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585, DOI: 10.1515/BMT.2005.045, March 2008

Publication History

Published Online:
2008-03-17

Abstract

Titan- und Cobaltchromlegierungen werden seit Jahrzehnten mit großem Erfolg als Implantatwerkstoffe eingesetzt. Trotz ihrer guten Korrosionsstabilität durch ihre natürliche Oxidschicht werden bei Kontakt mit physiologischer Lösung Metallionen freigesetzt, die Entzündungsreaktionen bei Gewebezellen verursachen können. Eine Möglichkeit die Korrosionseigenschaften dieser Materialien zu verbessern ist die Beschichtung dieser Werkstoffe.

In diesem Beitrag wurden die Legierungen TiAl6V4 und CoCr28Mo6 ausgewählt, die häufig als Implantatwerkstoff Verwendung finden. Es wurden polierte Proben beider Legierungen untersucht und mit polierten Proben, auf die eine TiO2-Schicht mittels Sol-Gel-Verfahren aufgebracht wurde, bezüglich Korrosions-, Auslaugverhalten und Biokompatibilität verglichen. Es wurden die Al-, V-, Ti-, Co-, Cr- und Mo-Konzentrationen, die aus den beschichteten und unbeschichteten Werkstoffen bei Lagerung in physiologischer Phosphatpufferlösung austreten, mittels ICP-MS Analyse bestimmt. Bei beiden untersuchten Legierungen wurde die Metallionenfreisetzung durch die TiO2-Beschichtung reduziert, wobei die Al-Ionen eine Ausnahme bildeten. Beide Substrate wiesen eine voneinander abweichende Kinetik der Metallionenfreisetzung auf. Neben der Analyse dieser Materialeigenschaften wurden die verschiedenen Materialien mit Osteoblasten und Endothelzellen besiedelt und bestimmte Zellparameter (Zellvitalität, Zellproliferation, Endothelzellmarker CD31 und die Aktin-Verteilung) ermittelt.

 

Alloys based on titanium or cobalt have been used as implant materials for decades with good success. Because of their natural oxide layer these alloys reveal good corrosion behaviour. In contact with physiological solution metal release takes place, which can cause inflammation. Coatings can improve the corrosion behaviour.

In this study Ti6Al4V and Co28Cr6Mo alloys, which are frequently used as implant materials, were tested. Polished discs of these alloys and polished discs, which were coated with TiO2-layers by sol-gel chemistry, were compared regarding their corrosion behaviour and metal ion releasing. The releasing of Al, V, Ti, Co, Cr and Mo was quantified by ICP-MS analysis. The TiO2-coating reduced the release of all ions except of the Al-ion. Both alloys showed a deviating kinetic of ion releasing. In addition, cell response (cell vitality, cell proliferation, endothelial marker CD31 and actin allocation) of osteoblasts and endothelial cells were investigated.

Schlüsselwörter: TiO2-Beschichtung; TiAl6V4- und CoCr28Mo6-Legierung; Ionenfreisetzung; in vitro-Zelltest

Key-words : TiO2-coating; Ti6Al4V- and Co28Cr6Mo-alloys; ion release; in vitro cell test

Citing Articles

Here you can find all Crossref-listed publications in which this article is cited. If you would like to receive automatic email messages as soon as this article is cited in other publications, simply activate the “Citation Alert” on the top of this page.

[1]
Sarah Höhn and Sannakaisa Virtanen
Applied Surface Science, 2015, Volume 329, Page 356
[2]
X.H. Liu, L. Wu, H.J. Ai, Y. Han, and Y. Hu
Materials Science and Engineering: C, 2015, Volume 48, Page 256
[3]
R. Tsaryk, K. Peters, R. E. Unger, M. Feldmann, B. Hoffmann, F. Heidenau, and C. J. Kirkpatrick
Journal of The Royal Society Interface, 2013, Volume 10, Number 86, Page 20130428
[4]
Jörg Hauser, Christopher D. Krüger, Helmut Halfmann, Peter Awakowicz, Manfred Köller, and Stefan A. Esenwein
Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering, 2009, Volume 54, Number 2, Page 98
[5]
Bettina Hoffmann, Martina Feldmann, and Günter Ziegler
Journal of Materials Chemistry, 2007, Volume 17, Number 38, Page 4034
[6]
Tingting Ding, Jiao Sun, and Ping Zhang
Biomedical Materials, 2009, Volume 4, Number 3, Page 035005

Comments (0)

Please log in or register to comment.