Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet
Abstract
Ponašanje metalnih biomaterijala odreĊeno je u velikoj meri karakteristikama njihove površine,
koje predstavljaju jedan od kljuĉnih faktora u interakcijama implanta sa okolnim tkivom. Za
optimizaciju i poboljšanje biokompatibilnih i mehaniĉkih svojstava implanata ĉesto je neophodna
modifikacija površine. Ovakve metode, poznate kao površinski tretmani ili modifikacije, mogu se
podeliti u ĉetiri grupe: mehaniĉke, fiziĉke, hemijske i biološke površinske modifikacije. U hemijske
površinske modifikacije ubrajaju se hemijske metode, elektrohemijske metode, sol-gel metode i
hemijska depozicija iz parne faze. U poslednjoj deceniji, elektrohemijske metode koje omogućavaju
površinsku nanostrukturnu modifikaciju sve više nalaze svoju primenu u izradi implanata, a jedna
od ovih metoda je i elektrohemijska anodizacija (anodna oksidacija), koja na površini metalnog
materijala omogućava dobijanje nanostrukturnog oksidnog sloja sastavljenog od nanotuba. Prednost
elektrohemijske anodizacije u odnosu na druge metode površinske nanostrukturne modifikacije
jeste mogućnost kontrole morfologije nanostrukturnih oksidnih slojeva i veliĉine nanotuba
paţljivim odabirom elektrolita, pH vrednosti, napona ili vremena elektrohemijske anodizacije.
Detaljni pregled literature pokazuje da nanostrukturna površina kod metalnih materijala na bazi
titana moţe biti formirana primenom elektrohemijske anodizacije, ali ostaje otvoreno pitanje kakva
je morfologija na sitnozrnim metalnim materijalima dobijenim postupkom uvijanja pod visokim
pritiskom (UVP, eng. High pressure torsion, HPT), kao i da li i u kojoj meri površinska
nanostrukturna modifikacija materijala na bazi titana utiĉe na površinski modul elastiĉnosti,
tvrdoću, korozionu otpornost, biokompatibilnost i zatezna svojstva materijala. Iz tog razloga, u ovoj
doktorskoj disertaciji je ispitan stepen korozione otpornosti i biokompatibilnosti materijala u sredini
koja simulira uslove prisutne u ljudskom organizmu kako bi se došlo do zakljuĉka da li materijali
nakon UVP postupka i nakon površinske nanostrukturne modifikacije, dovode do poboljšanih
karakteristika u odnosu na materijale dobijene konvencionalnim postupcima izrade. Ispitan je
površinski modul elastiĉnosti i tvrdoća kako bi se došlo do zakljuĉka da li površinska
nanostrukturna modifikacija dovodi do pribliţavanja njihovih vrednosti vrednostima modula
elastiĉnosti i tvrdoće kostiju u ljudskom organizmu, a analiziran je i uticaj površinske
nanostrukturne modifikacije na zatezna svojstva biomaterijala..