Igazgató: Prof. BÁRSONY István DSc, H-1525 Budapest, Konkoly-Thege M. út 29-33, Tel.:+361-3922225, Fax:+361-3922226

MFA Nyári Iskola Középiskolásoknak

A jelentkezéssel kapcsolatos információk ITT.

OLÁH Nikolett #06H - Bioinert titán-szén nanokompozit és HAp bevonat fejlesztése orvosi implantátumok felületi tulajdonságainak javítása céljából
Témavezető 1: OLÁH Nikolett, Tel.:392-2222/3250, Épület:26, Szoba: 19, E-mail:olah@mfa.kfki.hu, GEarth:(KFKI_26)
SÁFRÁN Eszter #06H - Bioinert titán-szén nanokompozit és HAp bevonat fejlesztése orvosi implantátumok felületi tulajdonságainak javítása céljából
Témavezető 2: SÁFRÁN Eszter, Tel.:392-2222/3924, Épület:26, Szoba: 123, E-mail:eszter@mfa.kfki.hu, GEarth:(KFKI_26)

fogimplantátum
1. ábra. Titánból készült fogimplantátum.



A fémből készült orvosi implantátumok nagy részét titánból vagy különböző ötvözeteiből (1. ábra) készítik kedvező biokompatibilitása miatt. A titánnak többek között kiváló kémiai, fizikai és mechanikai tulajdonságai vannak. A beültetést követően azonban - korrózió vagy fémleválások miatt - titánionokat (és/vagy ötvöző elemeket) lehet kimutatni a szervezetben, melyek gyulladást okozhatnak, allergiás tünetekhez vezethetnek, s legrosszabb esetben az implantátum eltávolítására kerülhet sor. Annak érdekében, hogy növeljük a fém szigetelését, korrózióállóságát, s így a biokompatibilitását, többféle módszert is lehet alkalmazni, melyek közül a felület passziválása nanokompozit anyagokkal az egyik lehetséges. A nanokompozitokban minimum az egyik komponens mérete legalább egy dimenzióban nanoméretű nagyságrendbe esik, mely egyes tulajdonságok javulását vagy újfajta tulajdonságkombinációkat eredményezhet.

Esetünkben TiC/a:C nanokompozitokat használunk fel a sebészeti implantátumok élettartamának növelése érdekében (növeljük a fém szigetelését, korrózióállóságát, biokompatibilitását), ahol az egyik alkotó folytonos (a:C mátrix) és körülveszi a diszperz fázist (TiC nanokristályok).

A rétegeket a 2. ábrán látható magnetronos porlasztóval hozzuk létre. Optikai mikroszkóp alatt keresztmetszeti mintát készítünk (3. ábra), majd Transzmissziós Elektronmikroszkóppal (TEM, 4. ábra) megvizsgáljuk a létrejött réteg szerkezeti tulajdonságait. A gyorsabb csontosodás elérése érdekében ezeket a vékonyrétegeket további, ~ 500-600 nm vastag "elektromos fonás" módszerrel előállított biogén hidroxiapatit (HAp) bevonattal fedjük be (5. ábra).

Egyenáramú magnetronos porlasztó Mintaelőkészítés
2. ábra. Egyenáramú magnetronos porlasztó.
3. ábra. Mintaelőkészítés.



A nyári tábor alkalmával alkalmatok nyílik mind a TiC/a:C vékonyrétegek, mind a biogén HAp bioaktív réteg létrehozására, szerkezeti, kémiai összetételük vizsgálatára. Mindezen paraméterek természetesen csak megfelelő minta előkészítést követően állapíthatóak meg, így a munkának e részét is megtapasztalhatjátok majd.

Egyenáramú magnetronos porlasztó Mintaelőkészítés
2. ábra. 70 W Ti teljesítménynél készült TiC/a:C nanokompozit vékonyréteg keresztmetszeti TEM és SAED (jobb fölső sarok) felvétele.
3. ábra. A HAp/TiC/a:C/TiAl6V4 nanokompozitról készített SEM felvétel
900 °C-os kiégetést követően.



KÍSÉRLETI MÓDSZEREK: Magnetronos porlasztás és "elektromos fonás", minta előkészítés (mechanikai preparálás és ionsugaras vékonyítás) elektronmikroszkópia.

FELADAT: TiC/a:C vékonyréteg és HAp bioaktív réteg létrehozása, preparálás, szerkezeti vizsgálatuk, valamint a különböző mikroszkópok használatának (optikai, fény, elektron) elsajátítása/megismerése.




TERVEZETT PROGRAM:
1. munkanap (hétfő): ismerkedés az MFA-val
2. munkanap (kedd): ismerkedés a téma alapjaival, a berendezésekkel, TiC/a:C vékonyréteg előállítása magnetronos porlasztással, a réteg befedése HAp-pal
3. munkanap (szerda): a minta előkészítése a szerkezeti vizsgálatokhoz, szerkezeti vizsgálatok elvégzése, eredmények kiértékelése.
4. munkanap (csütörtök): a munka összefoglalása, PPT prezentáció összeállítása.
5. munkanap (péntek): prezentációs nap






ELÉRHETŐSÉGEK:
Témavezető 1: OLÁH Nikolett, Tel.:392-2222/3250, Bp. XII. Konkoly-Thege M. út 29-33, Épület:26, Szoba:19, E-mail:olah@mfa.kfki.hu, GEarth:(KFKI_26)
Témavezető 2: SÁFRÁN Eszter, Tel.:392-2222/3924, Bp. XII. Konkoly-Thege M. út 29-33, Épület:26, Szoba:123, E-mail:eszter@mfa.kfki.hu, GEarth:(KFKI_26)

Utolsó frissítés: Fri, 13 May 2016 09:50:38 GMT, Számláló: