Details

Данная работа посвящена исследованию процессов нанесения антикоррозионного покрытия на магниевые сплавы медицинского назначения и изучение их свойств. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Анализ литературных данных о возможности применения магния в качестве импланта и изучение перспективных методов получения покрытий на магниевых сплавах; 2) Разработка методики подготовки образцов из биомедицинского магниевого сплава перед нанесением покрытий; 3) Нанесение оксидных нанопокрытий на поверхности магниевого сплава методом атомно-слоевого осаждения (АСО), с использованием установки «Наносерф»; 4) Исследования физико-химических свойств, биокоррозии и цитологический отклик in vitro с использованием клеток остеосаркомы MG-63 и мезенхимальных стволовых клеток FetMSC на полученных покрытиях; 5) Оценить возможность применения полученных покрытий на магниевых имплантах. Работа проведена в сотрудничестве «Российско-китайского научно-образовательного центра «Аддитивные технологии»» СПбПУ, где была проведена работа по подготовке образцов для нанесения покрытий и научного центра РЦ «Инновационные технологии композитных материалов» Научного Парка СПбГУ, где происходил сам процесс атомно-слоевого осаждения и проведением испытаний на коррозию. А также с Институтом цитологии РАН, где проводились испытания in vitro. Была проведена обработка данных исследований, полученных методами эллипсометрии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), рентгено-фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС), потенциодинамической вольтамперометрии, весового анализа. А также анализ результатов исследования адгезии, жизнеспособности и дифференцировки клеток остеосаркомы и мезенхимальных стволовых клеток. Анализ проводился с использованием статистического анализа с помощью программного обеспечения MS Exel и Origin 8.0.

This work is devoted to the study of the processes of applying an anticorrosive coating to magnesium alloys for medical purposes and the study of their properties. Tasks that were solved during the research: 1) ​Analysis of literature data on the possibility of using magnesium as an implant and study of promising methods for obtaining coatings on magnesium alloys; 2) ​Development of a technique for preparing biomedical magnesium alloy samples before coating; 3) ​Application of oxide nanocoats on the surface of a magnesium alloy by atomic layer deposition (ALD), using the Nanoserf installation; 4) ​Studies of physico-chemical properties, biocorrosion and cytological response in vitro using MG-63 osteosarcoma cells and FetMSC mesenchymal stem cells on the obtained coatings; 5) ​To evaluate the possibility of using the obtained coatings on magnesium implants. The work was carried out in cooperation with the Russian-Chinese Scientific and Educational Center "Additive Technologies" of SPbPU, where work was carried out on the preparation of samples for coating and the scientific center of the RC "Innovative Technologies of Composite Materials" of the St. Petersburg State University Science Park, where the process of atomic layer deposition and corrosion tests took place. And also with the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences, where in vitro tests were conducted. The research data obtained by ellipsometry, scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), potentiodynamic voltammetry, and weight analysis were processed. As well as the analysis of the results of the study of adhesion, viability and differentiation of osteosarcoma cells and mesenchymal stem cells. The analysis was performed using statistical analysis using MS Exel and Origin 8.0 software.