×
08.03.2019
219.016.d30e

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к анодированию сплавов титана, и может быть использовано в травматологии, ортопедии и стоматологии. Способ включает анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, содержащем раствор фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошок СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, при этом электролит дополнительно содержит 2,5-15 мас.% раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%, а анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс. Технический результат: получение эластичных и пористых покрытий на имплантате. 5 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области электролитического нанесения покрытий с помощью химических реакций на поверхности, а именно к анодированию тугоплавких металлов или их сплавов и может быть использовано в травматологии, ортопедии и стоматологии.

Известен способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов [RU 2221904 С1, МПК (2000.01) C25D 11/26, A61F 2/02, опубл. 20.01.2004], выбранный в качестве прототипа, включающий анодирование имплантата импульсным или постоянным током в условиях искрового разряда при напряжении 90-200 В с частотой следования импульсов 0,5-10,0 Гц при температуре 20-35°С в растворе фосфорной кислоты в течение 10-30 мин при постоянном перемешивании. Анодирование ведут в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 5-25%, содержащем порошок СаО до пересыщенного состояния, или в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 5-25%, содержащем порошок СаО до пересыщенного состояния и дополнительно 5-10% суспензии гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм для создания суспензии.

Толщина полученных покрытий составляет 5-40 мкм.

Техническим результатом предложенного изобретения является разработка способа формирования покрытия на имплантате из сплава титана, позволяющего получить эластичные и пористые покрытия.

Способ формирования покрытия на имплантате из сплава титана, также как в прототипе включает анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, состоящем из раствора фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошка СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм.

Согласно изобретению анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в электролите, дополнительно содержащем 2,5-15 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%.

Предложенный способ формирования покрытия на имплантате из сплавов титана позволяет получить пористые покрытия с эластичностью 1 мм, толщиной 2-5 мкм. Количество пор на 1500 мкм2 составляет от 3925±535 до 8311±736 шт. с диаметром пор на поверхности покрытий от 0,6±0,3 до 0,8±0,3 мкм.

Таким образом, полученные покрытия по сравнению с прототипом обладают большим количеством и диаметром пор, что способствует лучшей интеграции имплантата в живой организм. Эластичность покрытий увеличена минимум на 6 мм. Количество пор увеличено на 393-4779 шт. на 1500 мкм2, а диаметр пор на поверхности покрытий - на 0,1-0,3 мкм.

На фиг. 1-4 приведены снимки поверхности покрытия на имплантате, сформированного предложенным способом.

На фиг. 5 приведен снимок поверхности покрытия на имплантате, сформированного способом-прототипом.

В таблице 1 представлены результаты осуществления способа.

Использовали имплантаты размером 50×20×0,5 мм3 из сплава титана ВТ-6, которые для удаления оксидной пленки и загрязнений подвергали травлению в водном растворе азотной и плавиковой кислот, взятых в объемных отношениях HN:HF:H2O=1:2,5:2,5, при температуре 15-20°С в течение 10-15 секунд с последующей нейтрализацией в 1% водном растворе гидроксида натрия и многократной промывкой дистиллированной водой.

Пример 1

Для получения электролита подготовили раствор фосфорной кислоты с концентрацией 10%, к которому добавили порошок СаО до пересыщенного состояния, 10% порошок гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, и 2,5 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в 4,5% уксусной кислоте.

Полученный электролит вылили в электролитическую ванну, поместили в нее подготовленный имплантат и формировали покрытие с использованием установки для микродугового оксидирования [https://doi.org/10.1063/1.5001611].

Через раствор пропустили ток положительной полярности с напряжением 170 В со скоростью подъема напряжения 1 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 15 минут. Процесс вели при температуре 10°С при постоянном перемешивании.

После формирования покрытия, имплантат извлекли из электролитической ванны, промыли под проточной водой в течение 15 минут и прокипятили в дистиллированной воде в течение часа. После извлечения из дистиллированной воды поверхность имплантата осушили безворсовой салфеткой и поместили в воздушный стерилизатор для окончательного выпаривания влаги при температуре 105°С в течение 30 минут.

Исследование морфологии поверхности покрытия имплантата провели с помощью сканирующей электронной микроскопии, используя электронный микроскоп JEOL-6000. Морфология полученной поверхности покрытия показана на снимке, представленном на фиг. 1.

Измерение диаметра и подсчет количества пор на полученном снимке было проведено с помощью программы «ImageJ». Количество пор составило 3925±535 шт. на 1500 мкм2. Диаметр пор составил 0,6±0,3 мкм (таблица 1). Эластичность полученного покрытия, измеренная с использованием прибора «Изгиб», составила 1 мм. Толщина покрытия, измеренная с помощью прибора для измерения геометрических параметров КОНСТАНТА К5, составила 2 мкм.

Пример 2.

Состав используемого электролита, отличался от примера 1, использованием 5 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 180 В со скоростью подъема напряжения 2 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 20 минут. Процесс вели при температуре 15°С. На фиг. 2 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 3.

Состав используемого электролита, отличался использованием 10 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 190 В со скоростью подъема напряжения 3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 20 минут. Процесс вели при температуре 20°С. На фиг. 3 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 4.

Состав используемого электролита, отличался от приведенного в примере 1, использованием 15 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 200 В со скоростью подъема напряжения 3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 30 минут. Процесс вели при температуре 10°С. На фиг. 4 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 5.

Для нанесения покрытия по способу-прототипу подготовили раствор электролита, состоящий из фосфорной кислоты с концентрацией 10%, к которому добавили порошок СаО до пересыщенного состояния и 10% порошок гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм.

Полученный электролит вылили в электролитическую ванну, поместили в нее подготовленный имплантат и формировали покрытие с использованием установки для микродугового оксидирования. Через раствор пропустили ток положительной полярности с напряжением 200 В, с частотой следования импульсов 10 Гц в течение 30 минут. Процесс вели при температуре 20°С при постоянном перемешивании. На фиг. 5 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА

Способ формирования покрытия на имплантате из сплава титана, включающий анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, состоящем из раствора фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошка СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, отличающийся тем, что электролит дополнительно содержит 2,5-15 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%, а анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 161-170 из 255.
16.06.2018
№218.016.62a7

Способ диагностики опухоли

Изобретение относится к области медицины и предназначено для диагностики опухоли. Предварительно наркотизированным животным в инфраорбитальный синус вводят радиофармацевтический препарат (РФП) на основе меченного технецием-99m доксорубицина в дозе 20 МБк внутривенно. Через 30-40 минут выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657761
Дата охранного документа: 15.06.2018
16.06.2018
№218.016.62b3

Гибридное транспортное средство с асинхронным двигателем

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Гибридное транспортное средство с асинхронным двигателем содержит бортовой источник электроэнергии, к которому подключен накопитель, содержащий соединенные аккумуляторные батареи. Каждый преобразователь энергии содержит шесть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657702
Дата охранного документа: 14.06.2018
16.06.2018
№218.016.62e4

Способ модифицирования микро- и нанопорошков алюминия

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к обработке металлических порошков для улучшения их термохимических свойств. Может быть использовано для повышения реакционной способности порошков алюминия при горении, спекании, в технологиях порошковой металлургии, 3D печати, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657677
Дата охранного документа: 14.06.2018
16.06.2018
№218.016.634e

Способ разводороживания сварных швов толстостенных труб магистральных газопроводов

Изобретение может быть использовано для разводороживания сварных швов магистральных газопроводов радиационными методами. При изготовлении сварного шва измеряют его температуру и при достижении в одной из точек шва температуры 200-240°С над ней устанавливают выпускное устройство ускорителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657676
Дата охранного документа: 14.06.2018
20.06.2018
№218.016.6447

Устройство для управления теплопотреблением

Устройство для управления теплопотреблением содержит подающую магистраль, на выходе которой установлен ключ, потребитель тепла со стояковой системой отопления, соединенный с циркуляционным насосом, обратную магистраль, блок управления, подключенный к ключу, к циркуляционному насосу и к датчику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658193
Дата охранного документа: 19.06.2018
20.06.2018
№218.016.6540

Вольтамперометрический способ определения дифениламина в продуктах выстрела

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к вольтамперометрическому анализу. Вольтамперометрический способ определения дифениламина в продуктах выстрела на стеклоуглеродном электроде позволяет с высокой чувствительностью определить дифениламин стабилизатор пироксилиновых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657552
Дата охранного документа: 19.06.2018
03.07.2018
№218.016.6a0d

Снаряд для шароструйного бурения скважин

Изобретение относится к шароструйному бурению скважин и может быть использовано для бурения скважин в твердых горных породах. Снаряд для шароструйного бурения скважин содержит цилиндрический полый корпус, соединенный верхней частью с колонной бурильных труб. Внутри корпуса расположен полый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659441
Дата охранного документа: 02.07.2018
06.07.2018
№218.016.6d3d

Устройство автоматического включения резервного питания с контролем синхронизма на понижающей подстанции с турбоагрегатами малой мощности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на подстанциях с синхронными турбоагрегатами малой мощности для достижения технического результата, заключающегося в оптимизации управления процессом включения резервного питания. Устройство автоматического включения резервного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660115
Дата охранного документа: 05.07.2018
08.07.2018
№218.016.6e53

Способ определения истинной поверхности электролитических осадков платины, осажденных на углеродсодержащий электрод, методом инверсионной вольтамперометрии

Изобретение относится к электрохимии, а именно к исследованию и анализу материалов путем определения электрохимических параметров при вольтамперометрических измерениях, и может быть использовано при оценке поверхности электродов, модифицированных платиной, а также поверхности высокоразвитых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660368
Дата охранного документа: 05.07.2018
12.07.2018
№218.016.6f88

Способ определения содержания синтетических красителей в кондитерских изделиях

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения синтетических красителей Е124 (Понсо 4R), Е102 (Тартразин), Е133 (Синий блестящий FCF) в кондитерских изделиях при их аналитическом контроле в пищевой промышленности, а также в лабораториях по контролю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661063
Дата охранного документа: 11.07.2018
Показаны записи 21-22 из 22.
01.09.2019
№219.017.c55b

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698490
Дата охранного документа: 28.08.2019
05.04.2020
№220.018.135f

Импульсный генератор

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат: формирование высоковольтных сильноточных импульсов с устойчивым передним фронтом выходных импульсов. Для этого предложен импульсный генератор, который содержит первый источник питания 1, два дросселя 2 и 3, две конденсаторные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718420
Дата охранного документа: 02.04.2020
+ добавить свой РИД