Wpływ modyfikacji powierzchni anodowego TiO2 na odpowiedź biologiczną

licenciate
dc.abstract.enTitanium is good implant material due to its biocompatibility, mechanical strength, and corrosion resistance. However, one of its disadvantages is that it does not form a long-term connection with a bone. For this reason, modifications of the titanium surface that will facilitate this process are sought-after. As a result of many studies, it has been shown that titanium dioxide nanotubes offer favorable conditions for bone tissue ingrowth in surface irregularities due to the presence of voids in the oxide layer. Moreover, such surfaces can be further modified, e.g., with various types of polymers to improve their biological properties. Therefore, the aim of this study is to cover the TiO2 surface, obtained as a result of electrochemical oxidation of titanium, with a layer of cyclodextrin with polylactide (CD/PLA) and the physicochemical characterization of such material. It has been shown that the most optimal method of coating titanium dioxide with such a polymer is melting the CD/PLA mixture on the TiO2 under the temperature and a rapid low-temperature crystallization of the resulting film on the surface. The cyclodextrin layer obtained in this way is the most evenly distributed over the surface, and at the same time, the porous structure of titanium dioxide is preserved, which was confirmed by SEM microphotographs and EDS analysis. The value of the contact angle obtained as a result of the goniometric measurements and the values of surface free energy calculated by the Owens-Wendt method prove the hydrophobic nature of the cyclodextrin layer, which from the point of view of a biological application is not desirable, as it may lead to worsening cell adhesion. The determined corrosion parameters for the unmodified and modified sample are similar, which proves same corrosion resistance of both materials.pl
dc.abstract.plTytan jest dobrym materiałem implantacyjnym ze względu na biokompatybilność, wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na korozję. Jednak jedną z jego wad jest brak tworzenia długotrwałego połączenia z kością. Z tego powodu poszukiwane są modyfikacje powierzchni tytanu, które ułatwią ten proces. W wyniku wielu badań wykazano, że nanorurki tlenku tytanu(IV) oferują dogodne warunki do wrastania tkanki kostnej w nieregularności powierzchni, dzięki obecności wolnych przestrzeni w warstwie tlenkowej. Co więcej, powierzchnie takie nadają się do dalszych modyfikacji, np. różnego rodzaju polimerami w celu polepszenia ich właściwości biologicznych. W związku z tym, celem niniejszej pracy jest pokrycie powierzchni TiO2, otrzymanej w wyniku utleniania elektrochemicznego tytanu, warstwą cyklodekstryny z polilaktydem (CD/PLA) oraz charakterystyka fizykochemiczna takiego materiału. Wykazano, że najbardziej optymalną metodą pokrycia tlenku tytanu(IV) takim polimerem jest rozpuszczenie mieszaniny CD/PLA na TiO2 pod wpływem temperatury i szybka krystalizacja powstałego filmu na powierzchni. Warstwa cyklodekstryny uzyskana w ten sposób jest najbardziej równomiernie rozprowadzona po powierzchni, a jednocześnie zachowana jest porowata struktura tlenku tytanu(IV), co było potwierdzone zdjęciami SEM oraz analizą EDS. Otrzymane w wyniku pomiaru goniometrycznego wartości kąta zwilżania oraz obliczone przy pomocy metody Owensa-Wendta wartości swobodnej energii powierzchniowej świadczą o hydrofobowym charakterze warstwy cyklodekstryny, co z punktu widzenia zastosowania biologicznego nie jest pożądane, ponieważ może prowadzić do gorszej adhezji komórkowej. Wyznaczone paramtery korozyjne dla niemodyfikowanej i modyfikowanej próbki są zbliżone do siebie, co świadczy podobnej odporności na korozję obu materiałów.pl
dc.affiliationWydział Chemiipl
dc.areaobszar nauk ścisłychpl
dc.contributor.advisorJarosz, Magdalenapl
dc.contributor.authorPeretyatko, Yarynapl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WC3pl
dc.contributor.reviewerJarosz, Magdalenapl
dc.contributor.reviewerSulka, Grzegorz - 132161 pl
dc.date.accessioned2020-08-24T10:37:31Z
dc.date.available2020-08-24T10:37:31Z
dc.date.submitted2020-08-17pl
dc.fieldofstudychemiapl
dc.identifier.apddiploma-141170-251717pl
dc.identifier.projectAPD / Opl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/244534
dc.languagepolpl
dc.subject.enTitanium dioxide; Titanium; Electrochemical oxidation; Implants; Cyclodextrin; PLA; Wettability; Surface free energy; Corrosionpl
dc.subject.plTlenek tytanu(IV); Tytan; Utlenianie elektrochemiczne; Implanty; Cyklodekstryna; PLA; Zwilżalność; Swobodna energia powierzchniowa; Korozjapl
dc.titleWpływ modyfikacji powierzchni anodowego TiO2 na odpowiedź biologicznąpl
dc.title.alternativeThe influence of a surface modification of anodic TiO2 on the biological responsepl
dc.typelicenciatepl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
Titanium is good implant material due to its biocompatibility, mechanical strength, and corrosion resistance. However, one of its disadvantages is that it does not form a long-term connection with a bone. For this reason, modifications of the titanium surface that will facilitate this process are sought-after. As a result of many studies, it has been shown that titanium dioxide nanotubes offer favorable conditions for bone tissue ingrowth in surface irregularities due to the presence of voids in the oxide layer. Moreover, such surfaces can be further modified, e.g., with various types of polymers to improve their biological properties. Therefore, the aim of this study is to cover the TiO2 surface, obtained as a result of electrochemical oxidation of titanium, with a layer of cyclodextrin with polylactide (CD/PLA) and the physicochemical characterization of such material. It has been shown that the most optimal method of coating titanium dioxide with such a polymer is melting the CD/PLA mixture on the TiO2 under the temperature and a rapid low-temperature crystallization of the resulting film on the surface. The cyclodextrin layer obtained in this way is the most evenly distributed over the surface, and at the same time, the porous structure of titanium dioxide is preserved, which was confirmed by SEM microphotographs and EDS analysis. The value of the contact angle obtained as a result of the goniometric measurements and the values of surface free energy calculated by the Owens-Wendt method prove the hydrophobic nature of the cyclodextrin layer, which from the point of view of a biological application is not desirable, as it may lead to worsening cell adhesion. The determined corrosion parameters for the unmodified and modified sample are similar, which proves same corrosion resistance of both materials.
dc.abstract.plpl
Tytan jest dobrym materiałem implantacyjnym ze względu na biokompatybilność, wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na korozję. Jednak jedną z jego wad jest brak tworzenia długotrwałego połączenia z kością. Z tego powodu poszukiwane są modyfikacje powierzchni tytanu, które ułatwią ten proces. W wyniku wielu badań wykazano, że nanorurki tlenku tytanu(IV) oferują dogodne warunki do wrastania tkanki kostnej w nieregularności powierzchni, dzięki obecności wolnych przestrzeni w warstwie tlenkowej. Co więcej, powierzchnie takie nadają się do dalszych modyfikacji, np. różnego rodzaju polimerami w celu polepszenia ich właściwości biologicznych. W związku z tym, celem niniejszej pracy jest pokrycie powierzchni TiO2, otrzymanej w wyniku utleniania elektrochemicznego tytanu, warstwą cyklodekstryny z polilaktydem (CD/PLA) oraz charakterystyka fizykochemiczna takiego materiału. Wykazano, że najbardziej optymalną metodą pokrycia tlenku tytanu(IV) takim polimerem jest rozpuszczenie mieszaniny CD/PLA na TiO2 pod wpływem temperatury i szybka krystalizacja powstałego filmu na powierzchni. Warstwa cyklodekstryny uzyskana w ten sposób jest najbardziej równomiernie rozprowadzona po powierzchni, a jednocześnie zachowana jest porowata struktura tlenku tytanu(IV), co było potwierdzone zdjęciami SEM oraz analizą EDS. Otrzymane w wyniku pomiaru goniometrycznego wartości kąta zwilżania oraz obliczone przy pomocy metody Owensa-Wendta wartości swobodnej energii powierzchniowej świadczą o hydrofobowym charakterze warstwy cyklodekstryny, co z punktu widzenia zastosowania biologicznego nie jest pożądane, ponieważ może prowadzić do gorszej adhezji komórkowej. Wyznaczone paramtery korozyjne dla niemodyfikowanej i modyfikowanej próbki są zbliżone do siebie, co świadczy podobnej odporności na korozję obu materiałów.
dc.affiliationpl
Wydział Chemii
dc.areapl
obszar nauk ścisłych
dc.contributor.advisorpl
Jarosz, Magdalena
dc.contributor.authorpl
Peretyatko, Yaryna
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WC3
dc.contributor.reviewerpl
Jarosz, Magdalena
dc.contributor.reviewerpl
Sulka, Grzegorz - 132161
dc.date.accessioned
2020-08-24T10:37:31Z
dc.date.available
2020-08-24T10:37:31Z
dc.date.submittedpl
2020-08-17
dc.fieldofstudypl
chemia
dc.identifier.apdpl
diploma-141170-251717
dc.identifier.projectpl
APD / O
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/244534
dc.languagepl
pol
dc.subject.enpl
Titanium dioxide; Titanium; Electrochemical oxidation; Implants; Cyclodextrin; PLA; Wettability; Surface free energy; Corrosion
dc.subject.plpl
Tlenek tytanu(IV); Tytan; Utlenianie elektrochemiczne; Implanty; Cyklodekstryna; PLA; Zwilżalność; Swobodna energia powierzchniowa; Korozja
dc.titlepl
Wpływ modyfikacji powierzchni anodowego TiO2 na odpowiedź biologiczną
dc.title.alternativepl
The influence of a surface modification of anodic TiO2 on the biological response
dc.typepl
licenciate
dspace.entity.type
Publication
Affiliations

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
15
Views per month
Views per city
Lodz
3
Wroclaw
3
Warsaw
2
Bialystok
1
Bydgoszcz
1
Dublin
1
Krakow
1
Lasocice
1
Szczecin
1

No access

No Thumbnail Available