Nanostructural Chemically Bonded Ca-Aluminate Based Bioceramics

توضیحات

ABSTRACT

Biomaterials are based on a broad range of materials, such as organic polymers, metals and ceramics including both sintered and chemically bonded ceramics (silicates, aluminates, sulphates and phophates). The biomaterials can be made prior to use in the body in a conventional preparation of the material. The need for in situ in vivo formed implant materials makes the chemically bonded ceramics especially potential as biomaterials. These ceramics include room/body temperature formed biomaterials with excellent biocompatibility. Ca-aluminate as a biomaterial has been evaluated for over two decades with regard to general physical, mechanical and biocompatible properties. The Caaluminate based materials exhibit due to their unique curing/hardening characteristics and related microstructure a great potential within the biomaterial field. The presentation in this chapter aims at giving an overview of the use of Ca-aluminate (CA) as a biomaterial within odontology, orthopaedics and as a carrier material for drug delivery. The examination deals with aspects such as; the chemical composition selected, inert filler particles used, early properties during preparation and handling (working, setting, injection time, translucency, radio-opacity), and final long-term properties such as dimensional stability and mechanical properties (fracture toughness, compressive and flexural strength, hardness and Young´s modulus). One specific topic deals with the sealing of the Ca-aluminate biomaterials to tissue – a key in the understanding of the mechanisms of nanostructural integration.

INTRODUCTION

The Ca-aluminate bioceramics belong to the chemically bonded ceramics, which are usually presented or known as inorganic cements  (Mangabhai, 1990). Three different cement systems – Calcium phosphates (CP), Calcium aluminates (CA) and Calcium silicates (CS) are discussed in some details in this section. Ceramic biomaterials are often based on phosphate-containing solubable glasses, and various calcium phosphate salts (Hench, 1998). These salts can be made to cure in vivo and are attractive as replacements for the natural calcium phosphates of mineralised tissues.  The Ca-phosphate products are gaining ground in orthopaedics as resorbable bone substitutes. Biocements are often based on various calcium phosphate salts – sometimes in combination with Ca-sulphates (Nilsson, 2003).

چکیده

Biomaterials بر اساس طیف وسیعی از مواد، از جمله پلیمرهای آلی، فلزات و سرامیک، از جمله سرامیک متصل شده و شیمیایی (سیلیکات، آلومینات، سولفات ها و فوفات ها) است. مواد زیستی را می توان قبل از استفاده در بدن در آماده سازی مرسوم از مواد ساخته شده است. نیاز به مواد ایمپلنت در in vivo باعث ایجاد سرامیک شیمیایی بخصوص به عنوان مواد زیستی بالقوه می شود. این سرامیک شامل دمای اتاق / بدن، مواد زیستی با زیست سازگاری عالی است. Ca-aluminate به عنوان یک ماده بیولوژیکی برای بیش از دو دهه با توجه به خواص فیزیکی، مکانیکی و زیست سازگار مورد بررسی قرار گرفته است. مواد اولیه بر پایه Caleuminate با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خردایش / سخت شدن و ریز ساختار آن، پتانسیل بزرگی در زمینه بیومواد موجود است. ارائه شده در این فصل با هدف ارائه یک مرور کلی از استفاده از Ca-aluminate (CA) به عنوان یک ماده بیولوژیکی در دندانپزشکی، ارتوپدی و به عنوان یک ماده حامل برای تحویل دارو است. معاینه با جنبه هایی مانند؛ ترکیب شیمیایی انتخاب شده، ذرات پرکننده غیر مستقیم، خواص اولیه در آماده سازی و دست زدن (کار، تنظیم، زمان تزریق، شفافیت، کدورت رادیویی)، و خواص نهایی بلند مدت مانند ثبات ابعادی و خواص مکانیکی (چقرمگی شکستگی، فشرده سازی و استحکام خمشی، سختی و مدول یانگ). یک موضوع خاص مربوط به آب بندی مواد بیولوژیکی Ca-aluminate به بافت است – یک کلید درک مکانیسم های یکپارچه سازی نانوساختار.

مقدمه

بیوسرامی Ca-aluminate متعلق به سرامیک شیمیایی باند می باشد که معمولا به عنوان سیمان های معدنی شناخته می شوند (Mangabhai، 1990). سه سیستم سیمان مختلف – فسفات کلسیم (CP)، آلومینات کلسیم (CA) و سیلیکات کلسیم (CS) در برخی از جزئیات در این بخش بحث شده است. مواد زیستی سرامیکی اغلب بر اساس عینک قابل حل فسفات و انواع نمک های فسفات کلسیم (Hench، 1998) است. این نمک ها را می توان برای درمان در in vivo و به عنوان جایگزین برای فسفات طبیعی کلسیم بافت های معدنی جذاب است. محصولات کلسیم فسفات به عنوان جایگزین استخوان قابل جذب در ارتوپد هستند. Biocement ها اغلب بر اساس نمک های کلسیم فسفات مختلف هستند – گاهی اوقات در ترکیب با Ca-sulfates (Nilsson، 2003).

Year: 2011

Publisher : IEEE

By : Leif Hermansson

File Information: English Language/ 28 Page / size: 715 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1390

ناشر : IEEE

کاری از : Leif Hermansson

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 28 صفحه / حجم : KB 715

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود