Rozložiteľné biomateriály na báze Fe-Zn

Authors: Pavol Cipa 1    Renáta Oriňaková 1    Ivana Šišoláková 1    Radka Gorejová 1   
1 Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach   
Year: 2021
Section: Biomaterials
Abstract No.: 2136
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Cieľom tejto práce je príprava rozložiteľných kovových biomateriálov na báze železa a zinku modifikáciou kovových práškov. Biomateriály nachádzajú svoje uplatnenie v aplikáciách každodenného života, napríklad aj v podobe implantátov. Našim cieľom je pripraviť biomateriál vyznačujúci sa postupnou koróziou v organizme, čím by sa eliminovala nevyhnutnosť ďalšieho chirurgického zákroku pri  jeho odstránení.

Praktická časť práce je zameraná na modifikáciu komerčného Fe prášku vrstvou Zn bezprúdovým vylučovaním z roztoku heptahydrátu síranu zinočnatého. Keďže je známe, že Zn koroduje rýchlejšie ako Fe, modifikáciou Fe prášku pomocou Zn je snahou pripraviť biomateriál so želanou rýchlosťou korózie, ktorá bude vyššia ako v prípade čistého Fe. Z pripraveného prášku boli zhotovené výlisky, ktorých rýchlosť degradácie bola porovnávaná s výliskami z čistého Fe a Zn. Všetky merania prebiehali v Hanksovom roztoku, ktorý svojim zložením simuluje prostredie telesných tekutín. Po vykonaní elektrochemických meraní    a ich vyhodnotení bolo možné pozorovať, že výlisky pripravené zo železa a modifikovaného Fe-Zn prášku vykazujú podobný degradačný priebeh. V nami pripravenom Fe-Zn prášku je 99,8 hm.% Fe a 0,2 hm.% Zn, čo potvrdila analýza jeho zloženia metódou energiovo-disperznej spektroskopie (EDX) a atómovej absorpčnej spektroskopie (AAS). Výsledky preukázali, že najrýchlejšie koroduje čistý zinok. Výlisky pripravené z čistého železa a Fe-Zn prášku korodujú porovnateľnou rýchlosťou. Z toho možno usúdiť, že pre želané zrýchlenie korózie čistého Fe je potrebné ďalšie štúdium a optimalizácia podmienok prípravy modifikovaného Fe-Zn prášku s vyšším obsahom Zn.

Táto práca vznikla za podpory grantu VEGA 1/0095/21, interným grantovým systémom Prírodovedeckej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika (vvgs-pf-2021-1773) a projektom Vyšehradského fondu číslo 22020140.