Elektrochemické aspekty biokompatibilní kovy

V imunitního stabilní formě pevného tělesa je kov sám o sobě, jako korozní reakce termodynamicky nemožné. Stabilní forma pasivní oblasti pevného tělesa není kov a jeho oxidu, hydroxidu, hydridu nebo soli, které se srážejí na povrchu a vytvoření povrchové vrstvy obsahující v podstatě žádné póry. To může poskytnout téměř dokonalou ochranu proti korozi. Nicméně, v případě, že vytvořené porézní povlak, mohou zabránit kontaktu mezi kovem a elektrolytem pouze částečně.

V oblasti koroze kovů tvoří stabilní a rozpustné koroze probíhá bez vytvoření pasivní povrchový film. Kov může být považována za termodynamicky ušlechtilý, pokud jeho žáruvzdorný oblast prochází oblast termodynamické stability vody. Čím větší je oblast překrytí, ušlechtilého kovu z termodynamického bodu. V praxi je ušlechtilý kov, může být považována, pokud jeho překrývající imunitu a stabilitu, a oblast stability vody má hodnotu pH v rozmezí od 4 do 10 (Pourbaix, 1974- Kovacs et al., 1996).

Pourbaix (1974,1984) umístila 43 kovu a metaloidní v souladu s jejich termodynamiky (RRT) a praktické ušlechtilých kovů (Pb). Na základě těchto výsledků se došlo k závěru, že významný vliv rafinace pasivita zřejmé, Nb, Ta, Ti, Zr, AI a Cr.

Z hlediska praktické termodynamických a ušlechtilé kovy, jako je zlato a titan, může být považován za opak, nebo velmi podobné navzájem. Odpovídající relativní klasifikace Au na prvním místě a čtvrtý, zatímco Ti - čtyřicátýprvního a sedmý. Nicméně, tyto prvky jsou biokompatibilní jinak. Pokud zlato je kovový povrch, a proto imunní vůči okolní molekuly, je titan pasivní vzhledem k tomu, že je na povrchu rychle tvoří oxid / hydroxidu fólie (Kovacs, Davidson, 1996).

Různé vlastnosti povrchu Au a Ti vede k podstatně liší elektrochemické chování v kontaktu s nimi v tkáňových elektrolytů. To samozřejmě může mít vliv na biologickou kompatibilitu. Au je vysoce izolační povrchovou vrstvu, která zabrání tomu, nebo snížit výměny elektronů procesy mezi kovem a biologického prostředí obklopujícího jej po implantaci. Jak je znázorněno Zitter a Plenk (1987), metabolické procesy elektrony na povrchu kovu může mít významný negativní vliv na elektrochemické tkáních a tělních tekutinách, a to i v případě, že procesy omezit korozi. Podle teorie komplexní elektrochemické biokompatibility, který současně považuje za korozních procesů, a výměny elektronů, výsledky srovnávací biokompatibilita studie ukazují, že tkáňové reakce na Ti jsou příznivější než u Au. Alespoň to platí pro případy, kdy je implantát, které nebyly vystaveny značným deformacím, které jsou schopné ničit ochrannou fólii na povrchu Ti. Titan, na rozdíl od slitiny zlato, ocel, kobalt-chrom-nikl, není, když je zaveden do těla způsobí vývoj galvanizaci a jiných elektrických jevů vznikajících v implantátu. Dobře známou skutečností, že na kladný a záporný pól je porušením osteogeneze procesů v kostní tkáni, což se projevuje ve formě osteoskleróza, osteoporóza a osteomalacie. To může negativně ovlivnit mnoho parametrů, až do vývoje zánětlivých a nekrotických procesů. Proto se má za to, že dielektrický materiál umožní dielektrickou osteosyntézu zlomenin v (Tkachenko, Rutskii, 1983- Steinemann Bolz 1980-, 1993- Zetner Schaldach et al., 1980- Kovacs, Davidson, 1996).

V případě, že podmínky k tvorbě vrstvy oxidu nepokrývá celou plochu stability vody, při nízkém pH, které se vyvinuly, například, v důsledku zánětu v prostředí obsahující chlor, který má pozitivní potenciální hodnotu, ztrácí své ochranné vlastnosti a slitiny, zejména těch, které obsahují chrom (nerezová ocel 316L a Co-Cr-Mo), mohou podléhat korozi. Z těchto poloh, pro výrobu implantátů titanu a jeho slitin, jsou výhodnými materiály (Pourbaix, 1974, 1984). Tento stav organismu se pozoruje se zavedením implantátů s vývojem ischemie a zánětu (Mayansky Urusov, 1996- Tengvall et al., 1989).


AV Karpov VP Shakhov
Externí fixační systém a regulační mechanismy optimální biomechanika