Surface Modified β-Ti-18Mo-6Nb-5Ta (wt%) Alloy for Bone Implant Applications : Composite Characterization and Cytocompatibility Assessment
Escobar, Michael (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Careta, Oriol (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Fernández Navas, Nora (Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden)
Bartkowska, Aleksandra (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Ludovico, Andrea Alberta (Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden)
Fornell Beringues, Jordina (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Solsona Mateos, Pau (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Gemming, Thomas (Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden)
Gebert, Annett (Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden)
Ibáñez, Elena (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Blanquer Jerez, Andreu (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Nogués, C. (Carme) (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Sort Viñas, Jordi (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
Pellicer Vilà, Eva Maria (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Data:	2023
Resum:	Commercially available titanium alloys such as Ti-6Al-4V are established in clinical use as load-bearing bone implant materials. However, concerns about the toxic effects of vanadium and aluminum have prompted the development of Al- and V-free β-Ti alloys. Herein, a new alloy composed of non-toxic elements, namely Ti-18Mo-6Nb-5Ta (wt%), has been fabricated by arc melting. The resulting single β-phase alloy shows improved mechanical properties (Young's modulus and hardness) and similar corrosion behavior in simulated body fluid when compared with commercial Ti-6Al-4V. To increase the cell proliferation capability of the new biomaterial, the surface of Ti-18Mo-6Nb-5Ta was modified by electrodepositing calcium phosphate (CaP) ceramic layers. Coatings with a Ca/P ratio of 1. 47 were obtained at pulse current densities, −j, of 1. 8-8. 2 mA/cm 2, followed by 48 h of NaOH post-treatment. The thickness of the coatings has been measured by scanning electron microscopy from an ion beam cut, resulting in an average thickness of about 5 μm. Finally, cytocompatibility and cell adhesion have been evaluated using the osteosarcoma cell line Saos-2, demonstrating good biocompatibility and enhanced cell proliferation on the CaP-modified Ti-18Mo-6Nb-5Ta material compared with the bare alloy, even outperforming their CaP-modified Ti-6-Al-4V counterparts.
Ajuts:	European Commission 861046 Agencia Estatal de Investigación PID2020-116844RB-C21 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00651 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00122
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Titanium alloy ; Electrodeposition ; Ceramic coating ; Indentation ; Corrosion resistance ; Cell proliferation
Publicat a:	Journal of Functional Biomaterials, Vol. 14, Issue 2 (February 2023) , art. 94, ISSN 2079-4983

DOI: 10.3390/jfb14020094
PMID: 36826893

20 p, 4.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats