Влияние состава и шероховатости поверхности покрытий TiCaPCON–Ag на кинетику выхода серебра в физиологический раствор
Аннотация
Методом магнетронного распыления получены покрытия TiCaPCON–Ag с содержанием серебра 1,0 и 2,5 ат.%. Для их нанесения были использованы два типа подложек с различной шероховатостью: полированный титан (среднее значение шероховатости Ra = 20 нм) и поверхность, модифицированная импульсной электроискровой обработкой (Ra = 8 мкм). Структурные исследования показали, что введение в состав покрытий серебра приводит к формированию на их поверхности наночастиц размером 5–10 нм. Методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой изучена кинетика выхода серебра из покрытий в физиологический раствор. Показано, что за счет изменения шероховатости поверхности подложки и содержания серебра в покрытии можно контролировать и регулировать выход ионов серебра в биологическую среду.
Об авторах
И. В. Сухорукова,
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Россия
Россия
инженер научно-исследовательской лаборатории «Неорганические наноматериалы» МИСиС (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (495) 638-44-47
А. Н. Шевейко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Россия
науч. сотрудник Научно-учебного центра СВС МИСиС–ИСМАН
Россия
науч. сотрудник Научно-учебного центра СВС МИСиС–ИСМАН
Ф. В. Кирюханцев-Корнеев
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Россия
Россия
канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник НУЦ СВС, доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП) МИСиС. Тел.: (495) 638-46-59
Д. В. Штанский
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Россия
докт. физ.-мат. наук, гл. науч. сотрудник НУЦ СВС, профессор кафедры ПМиФП МИСиС
Россия
докт. физ.-мат. наук, гл. науч. сотрудник НУЦ СВС, профессор кафедры ПМиФП МИСиС
Список литературы
1. Duran L.W. Preventing medical device related infections. Med. Device Technol. 2000. Vol. 11. No. 16. P. 14—17.
2. Neoh K.G., Wang R., Kang E.T. Surface nanoengineering for combating biomaterials infections. In: Biomaterials Medical Device-associated Infections. Elsevier, 2015. P. 131—161.
3. Simonetti N., Simonetti G., Bougnol F. et al. Electrochemical Ag+ for Preservative Use. Appl. Environ. Microbiol. 1992. Vol. 58. No. 12. P. 3834—3836.
4. Zhao G., Stevens S.E. Multiple parameters for the comprehensive evaluation of the susceptibility of Escherichia coli to the silver ion. Biometals. 1998. Vol. 11. No. 1. P. 27—32.
5. Kumar R., Munstedt H. Silver ion release from antimicrobial polyamide/silver composites. Biomaterials. 2005. Vol. 26. P. 2081—2088.
6. Jamuna-Thevi K., Bakar S.A., Ibrahim S., Shahab N., Toff M.R.M. Quantification of silver ion release, in vitro cytotoxicity and antibacterial properties of nanostuctured Ag doped TiO2 coatings on stainless steel deposited by RF magnetron sputtering. Vacuum. 2011. Vol. 86. P. 235—241.
7. Song D.-H., Uhma S.-H., Lee S.-B, Hanc J.-G., Kim K.-N. Antimicrobial silver-containing titanium oxide nanocomposite coatings by a reactive magnetron sputtering. Thin Solid Films. 2011. Vol. 519. P. 7079—7085.
8. Ruan H.J., Fan C.Y., Zheng X.B., Zhang Y., Chen Y.K. In vitro antibacterial and osteogenic properties of plasma sprayed silver- containing hydroxyapatite coating. Chinese Science Bulletin. 2009. Vol. 54. No. 23. P. 4438—4445.
9. Chen. Y., Zheng X., Xie Y., Ding C., Ruan H., Fan C. Antibacterial and cytotoxic properties of plasma sprayed silvercontaining HA coatings. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2008. Vol. 19. No. 12. P. 3603—3609.
10. Kelly P.J., Li H., Benson P.S., Whitehead K.A., Verran J., Arnell R.D., Iordanova I. Comparison of the tribological and antimicrobial properties of CrN/Ag, ZrN/Ag, TiN/Ag, and TiN/Cu nanocomposite coatings. Surf. Coat. Technol. 2010. Vol. 205. P. 1606—1610.
11. Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Bashkova I.A., Sheveiko A.N., Levashov E.A. Multicomponent nanostructured films for various tribological applications. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2010. Vol. 28. P. 32—39.
12. Shtansky D.V., Levashov E.A., Batenina I.V. Mnogokomponentnye bioaktivnye nanostrukturirovannye pokrytiya. In: Nanomaterialy: svoistva i perspektivnye prilozheniya [Multicomponent bioactive nanostructured films. In: Nanomaterials: properties and advanced application]. Moscow: Nauchnyi mir, 2014. P. 355—383.
13. Sheveyko A.N., Sukhorukova I.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Shtansky D.V. Sravnitel’nye issledovaniya struktury i khimicheskikh svoistv nanokompozitsionnykh pokrytii TiCaPCON—Ag [A comparative study of the structure and chemical properties of nanocomposite TiCaPCON–Ag coatings]. Fizikokhimiya poverkhnosti i zashchita materialov. 2015. Vol.51. No. 3. P. 302—313.
14. Ohtsuki C., Kushitani H., Kokubo T., Kotani S., Yamamuro T. Apatite formation on the surface of ceravital-type glassceramic in the body. Biomed. Mater. Res. 1991. Vol. 25. P. 1363—1370.
Для цитирования:
Сухорукова, И.В., Шевейко А.Н., Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Штанский Д.В. Влияние состава и шероховатости поверхности покрытий TiCaPCON–Ag на кинетику выхода серебра в физиологический раствор. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2015;(3):53-61. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-3-53-61
For citation:
Sukhorukova I.V., Sheveyko A.N., Kiryukhantsev-Korneev F.V., Shtansky D.V. Influence of the Composition and Surface Roughness of TiCaPCON–Ag Coatings on the Escape Kinetics of Silver into a Physiological Solution. Izvestiya vuzov Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya. 2015;(3):53-61. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-3-53-61
Просмотров: 662
Послать статью по эл. почте 