Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. Кафедра «Физическое материаловедение и технология новых материалов» ПЛАЗМОНАПЫЛЕННЫЕ БИОАКТИВНЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ПОКРЫТИЯ ВНУТРИКОСТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ, ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА Биотехническая система «зубной протез – имплантат – окружающие ткани» Схема типовой конструкции дентального имплантата в форме корня зуба: 1 – костная ткань, 2 – внутрикостная часть имплантата, 3 – супраструктура, 4 – протез зуба, 5 – отверстие для прорастания костной ткани Схема технологического процесса плазменного напыления покрытий на дентальные имплантаты Подготовка порошка Проверка дисперсности порошка титана Проверка дисперсности порошка ГА Сушка порошка Ti и ГА T = 327353 К Подготовка имплантата Предварительная отчистка Пескоструйная обработка Промывка в спирте Подготовка оборудования Загрузка порошка в питатель вкл. воды, газа и т.д. Проверка работоспособности оборудования на холостом ходу Установка спец. оснастки и закрепление в ней имплантатов Плазменное напыление титана Ток плазменной дуги – 540-560 А Напряжение дуги – 30 В Дистанция напыления – 100 мм Скорость вращения детали – 110-160 об/мин Расход транспортирующего газа – 1-3 л/мин Расход плазмообразующего газа – 20-40 л/мин Скорость перемещения плвзмотрона – 80-700 мм/мин Время напыления – 10 мин Плазменное напыление ГА Ток плазменной дуги – 450-540 А Напряжение дуги – 30 В Дистанция напыления – 70 мм Скорость вращения детали – 110-160 об/мин Расход транспортирующего газа – 1-3 л/мин Расход плазмообразующего газа – 20-40 л/мин Скорость перемещения плвзмотрона – 80-700 мм/мин Время напыления – 40 мин Контроль качества имплантатов, внешний вид, толщина покрытия Ti и ГА Схема формирования плазменного порошкового покрытия Схема плазменного напыления с вводом порошка в начальную область плазмы Традиционная схема электроплазменного напыления ГА покрытий дентальных имплантатов: 1 – плазмотрон; 2 – трубопровод подачи транспортирующего газа с порошком от питателя; 3 – низкотемпературная плазма (яркое свечение); 4 – пылевидные частицы порошка ГА в плазме (тусклое свечение); 5 – основа изделия (имплантат); 6 – подложка для закрепления имплантатов; 7 – держатель плазмотрона Работа биоактивного покрытия под действием нагрузки Радиальная нагрузка - имплантат - титан Осевая нагрузка - титан + ГА - ГА - костная ткань Морфология гидроксиапатита Изображение с атомно-силового микроскопа а – контактный режим сканирования; б – полуконтактный режим Морфология поверхности внутрикостных имплантатов: а – отсутствие остеоинтеграции поверхности титана после механической обработки; б – признаки остеоинтеграции имплантатов с плазмонапыленным пористым титановым покрытием; в, г – остеоинтеграция имплантатов с плазмонапыленным пористым ГА покрытием Типы дентальных имплантатов Базовая технология изготовления имплантатов КИСВТ-СГТУ-01 формирование из титана (ВТ1-0; ВТ1-00) основы имплантата способами штамповки, токарной, фрезерной, электроэрозионной и других видов обработки; подготовка поверхности имплантата под напыление пористого слоя методами очистки, пескоструйной и других способов обработки; электроплазменное напыление пористого слоя из титана; электроплазменное напыление биокерамического слоя из гидроксиапатита, трикальцийфосфата, фторгидроксиапатита, биостекла (например, системы SiO2P2O5-CaO-Na2O) или других биоактивных материалов; финишная обработка; контроль качества изделий и упаковка в тару.