Fogorvosi szemle, 2004 (97. évfolyam, 1-6. szám)
2004-02-01 / 1. szám
30 FOGORVOSI SZEMLE ■ 97. évf. 1. sz. 2004. hőkezeléssel kristályos szerkezetű (Ti02) szigetelő oxidréteggé alakítanak át. (Ezt az eljárást szabadalmaztatták és több nemzetközi díjat is nyertek vele. Szabadalomszáma: P9201220, P9201641. Nemzetközi díjak: Genf 1994, Gemins 1996, Bukarest 1996, Budapest 1998.) A titánra így felvitt réteg izolálja a fémet a szervezettől, megakadályozza a fémionrészecskék szervezetbe jutását. A módszer a gyakorlatban igen jól bevált. A Semmelweis Egyetem Szájsebészeti és Fogászati Klinikáján mind a Ti02 bevonattal rendelkező oszteoszintézishez alkalmazott lemezeket és csavarokat, mind a foggyökér-implantátumokat több mint 15 éve sikeresen alkalmazzuk. A klinikai vizsgálatok eredményeit több közleményben adtuk közre [47, 48, 49, 52, 53]. Ez a jellemző gyártási szempontból is rendkívül fontos, mivel a titán optimális felületi tulajdonságainak kialakításával a klinikai eredmények javulását érhetjük el. A titán felületén kialakított oxidréteg (Ti02) pozitív tulajdonságai az alacsony elektromos vezetőképesség (biológiai környezetben az oxidréteg izolál), a korrózióval szembeni ellenálló képesség, amely meggátolja a metallózist, a titánrészecskék kiválását, ezért nem toxikus és allergiás reakciókat sem figyeltek meg [9,15,20,28, 30,41, 44, 45,47,48,49,52,53]. A titán és a „növesztett” anodikus oxidréteg között lényegesen nagyobb a tapadóerő, mint más felületkezelések során felhordott bevonatok esetében. További előnyei, hogy a röntgenvizsgálatok készítését ez a réteg nem befolyásolja, az így bevont implantátumok pedig többszöri sterilizálás után is képesek megtartani pozitív tulajdonságaikat [47, 48, 49], A legfrissebb felmérések igazolták, hogy a hagyományosan gyártott titánimplantátumokat napjainkban a felületkezelt implantátumok generációja háttérbe szorította [3, 6, 13, 14, 21, 24, 35, 37, 39, 42, 45, 47, 51], Az oxidréteggel kapcsolatos csontképződés mechanizmusa még nem tisztázott teljesen, de modern vizsgálatok bizonyították, hogy az oxidréteg Ca és P megkötésére képes, ami elősegíti a mineralizációt és a csontképződést. A titán-csont határán megfigyelték, hogy egyes vékony oxidrétegű (TiO) titánimplantátumok körül gyengébb minőségű mineralizáció jött létre, mint vastag Ti02 réteg esetében [22], A klinikai vizsgálatok szempontjából fontos biomechanikai állatkísérletek [11,12, 50] bizonyították, hogy az oxidréteggel (Ti02) bevont titánimplantátumok stabilitása jobb, az implantátum körüli csont-implantátum kapcsolat szorosabb, mint a bevonat nélkülieknél. A titán felületének tanulmányozása során célunk egy olyan pontos és megbízható vizsgálati módszer alkalmazása, amellyel a felület szerkezetét és összetételét jobban megismerhetjük. Ezeknek az információknak a későbbiekben fontos szerep jut a minták összehasonlításában, a szervezetben bekövetkezett változások megfigyelésében és a hosszú távú eredmények kiértékelésében. A sikeres munka feltétele a megfelelő vizsgálatok kiválasztása és kombinációja, mivel nem létezik olyan módszer, amely minden felmerülő kérdésre választ adhatna. Az alábbiakban felsoroljuk a titánfelület vizsgálatára használt módszereket. A topográfiával, morfológiával, szerkezettel kapcsolatos vizsgálatok A napjainkban használt implantátumok felülete komplex topográfiát mutat, melynek vizsgálatához elengedhetetlenül fontos, hogy széles méretskálát felölelő módszereket használjunk, melyek a következők lehetnek:- SEM: scanning electron microscopy - pásztázó elektronmikroszkóp,- stereo-SEM: stereo-scanning electron microscopy - sztereó-pásztázó elektronmikroszkóp,-TEM: transmission electron microscopy - transzmissziós elektronmikroszkóp,- XRD: X-ray diffraction - röntgendiffrakció, - AFM: atomic force microscopy - atomerő-mikroszkóp, - STM: scanning tunneling microscopy - pásztázó alagútmikroszkóp,- MFM: magnetic force microscopy - mágneseserőmikroszkóp, - SNOM: scanning near-field optical microscopy -- IM: interference microscopy - interferencia-mikroszkóp,- MSP: mechanical stylus profilometry - profilometria,- LPM: non-contact laser profilometry - lézer—profilometria, - CLSM: confocal laser scanning microscopy - konfokális lézerpásztázó mikroszkóp. A rétegvastagság vizsgálata Az oxidréteg vastagságának megállapításához általában optikai módszereket, főleg ellipszométert használnak, de egyes, a felület kémiai tulajdonságának vizsgátlatakor alkalmazott módszerek (XPS, SIMS) is lehetőséget adnak a rétegvastagság indirekt meghatározására.- ELM: ellipsometry- ellipszometria, - XPS: X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA - electron spectroscopy for chemical analysis) - röntgen fotoelektron-spektroszkópia,- SIMS: secondary ion mass spectroscopy - szekunderion-tömegspektrometria,- AES: Auger electron spectroscopy - Auger-elektronspektroszkópia. A kémiai tulajdonságok vizsgálata Az implantátumok biokompatibilitása nagyban függ a külső rétegtől, ezért fontos, hogy erről minél részletesebb kémiai információval rendelkezzünk. Az alábbiakban felsorolt mérési módszerek a felület 1-100 Á vastagságú legkülső rétegének kémiai tulajdonságait vizsgálják:
