| Title: | Površinske modifikacije zlitine TiAl6V4 za izboljšanje funkcionalnosti v biomedicinskih aplikacijah : doktorska disertacija |
|---|
| Authors: | ID Varda, Katja Andrina (Author)
ID Knez Marevci, Maša (Mentor) More about this mentor...  |
|---|
| Files: |  DOK_Varda_Katja_Andrina_2026.pdf (32,55 MB)
MD5: 90B4E1857A7F4367C99181DEEEFA853F
|
|---|
| Language: | Slovenian |
|---|
| Work type: | Doctoral dissertation |
|---|
| Typology: | 2.08 - Doctoral Dissertation |
|---|
| Organization: | FKKT - Faculty of Chemistry and Chemical Engineering
|
|---|
| Abstract: | Staranje svetovne populacije, porast kronične debelosti, ortopedske poškodbe in prevalenca osteoartritisa sodijo med ključne dejavnike, ki prispevajo k vse pogostejšim ortopedskim posegom in s tem k dvigu stroškov zdravljenja. Trenutno kot materiali za ortopedske vsadke prevladujejo različne kovine in kovinske zlitine, saj združujejo primerne mehanske lastnosti, zadovoljivo odpornost proti koroziji in dobro biokompatibilnost. Vendar desetletja izkušenj z vsaditvijo kovinskih materialov kažejo, da jih lahko organizem kljub navedenim prednostim prepozna kot tujke in sproži imunski odziv, ki vodi do zavrnitve vsadkov in potrebe po revizijskih operacijah. Razvoj naprednih materialov, ki spodbujajo osteointegracijo (tj. učinkovito povezovanje umetnega vsadka z živo kostjo) in zmanjšujejo tveganje za pooperativne zaplete, je tako bistvenega pomena. Aktualne predklinične raziskave se osredotočajo na različne pristope modifikacije kovinskih vsadkov, katerih prenos v klinično prakso je zaradi oteženega doseganja hkratne biokompatibilnosti, bioaktivnosti, korozijske odpornosti, mehanske stabilnosti in možnosti personalizacije za individualne potrebe pacientov še zmeraj izjemno redek.
V doktorski disertaciji smo obravnavali dva napredna inženirska pristopa površinske modifikacije zlitine TiAl6V4 za izboljšanje funkcionalnosti v biomedicinskih, zlasti ortopedskih aplikacijah. Kot prvi pristop smo predstavili uporabo površinske modifikacije, pri kateri se s postopkom anodizacije na zlitini TiAl6V4 tvori plast nanocevk, kot drugi pristop pa uporabo tehnologije nadkritičnega penjenja za razvoj in nanos odprtoporozne bioaktivne prevleke z vgrajeno protivnetno aktivno učinkovino. Obema modifikacijskima postopkoma smo sledili z obširno karakterizacijo kemijskih, morfoloških in bioloških lastnosti za preverjanje potencialne in vivo aplikativnosti.
S spreminjanjem obratovalnih parametrov med anodizacijo in sledečo termično obdelavo v različnih atmosferah (zrak ali NH3) smo uspešno oblikovali nanocevke z različno topografijo, morfologijo in kemijsko sestavo. S termično obdelavo anodizirane zlitine TiAl6V4 v NH3 smo tvorili površinsko plast nanocevk iz titanovega oksinitrida, ki je pomembno izboljšala biokompatibilnost materiala. V primerjavi s komercialno dostopno zlitino TiAl6V4 ali anodizirano zlitino TiAl6V4, ki je bila toplotno obdelana zgolj v zraku, so nitridirani vzorci izkazali signifikantno boljšo celično viabilnost in izboljšan morfološki odziv osteoblastov in mezenhimskih matičnih celic.
Po drugi strani bioaktivne prevleke, ki smo jih zasnovali s tehnologijo nadkritičnega penjenja, izkazujejo dodaten potencial za lokalizirano zdravljenje po ortopedskem posegu. Zasnovali smo bioaktivno prevleko iz poli(D,L-laktid-ko-glikolida) z odprtoporozno strukturo, v katero smo z namenom lokalnega protivnetnega delovanja vgradili ketoprofen. Kot eno izmed novosti tega dela smo ketoprofen vključili že pred nadkritičnim penjenjem, s čimer smo omogočili dober nadzor nad doziranjem, visok nivo enkapsulacije in homogeno prostorsko porazdelitev ketoprofena v porozni polimerni matrici. V simuliranem telesnem mediju smo dosegli nadzorovano in podaljšano sproščanje ketoprofena iz bioaktivne prevleke s kinetiko 0. reda, ki omogoča prilagajanje doziranja glede na terapevtske potrebe. Prav tako smo z odprtoporozno morfologijo bioaktivne prevleke spodbudili adhezijo in proliferacijo celic ter potrdili delovanje prevleke kot protikorozijske zaščite zlitine TiAl6V4.
Raziskave v sklopu doktorske disertacije predstavljajo pomemben prispevek k razvoju naprednih materialov za biomedicinske aplikacije in nudijo dobro podlago za nadaljnji razvoj klinično uporabnih ortopedskih vsadkov. |
|---|
| Keywords: | TiAl6V4, ortopedski vsadki, nanocevke, bioaktivne prevleke, nadkritično penjenje |
|---|
| Place of publishing: | Maribor |
|---|
| Place of performance: | Maribor |
|---|
| Publisher: | [K. A. Varda] |
|---|
| Year of publishing: | 2026 |
|---|
| Number of pages: | XI, 123 str. |
|---|
| PID: | 20.500.12556/DKUM-95732 |
|---|
| UDC: | 669.295.055.056.9:615.461(043.3) |
|---|
| COBISS.SI-ID: | 276945923 |
|---|
| Publication date in DKUM: | 04.05.2026 |
|---|
| Views: | 125 |
|---|
| Downloads: | 37 |
|---|
| Metadata: |    |
|---|
| Categories: | KTFMB - FKKT
|
|---|
|
:
|
Copy citation |
|---|
| | | | Average score: | (0 votes) |
|---|
| Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
|---|
| Share: |  |
|---|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |
