Výzkum tkání, orgánových struktur a biomateriálů
Změna v hodnotě korozivního potenciálu jako ukazatel selhání náhrady
Popis projektu:
Schéma experimentálního zařízení (součásti simulátoru, náhrady a měřící elektrody)
Ukázka průběhu korozivního potenciálu. V okamžiku 1,976.10^6 cyklu došlo k opakovanému počkození DLC vrstvy na kontaktní ploše. Po poruše vždy následuje tzv. repasivace povrchu.
Vizuelní kontrola kontaktních ploch u testovaných náhrad velkých kloubů je velice časově náročná. Znamená to vypnout zatěžování na simulátoru, odstranit ochranné pouzdro, rozebrat řadu přípravků a pak předevších náhradu a přípravky opět pečlivě a přesně sesadit před dalším spuštěním zatěžování. Na druhou stranu, je vhodné mít možnost zatěžování zastavit a náhradu zrevidovat okamžitě po inicializaci poškození, což doposud nebylo možné. Většinou není možné zaznamenat přesný čas selhání a okamžitě náhradu zkontrolovat.
Online monitorování tzv. korozivního potenciálu (Ecor) se jeví jako vhodná metoda ke sledování poruch na kontaktních plochách.Titanové náhrady se samovolně povlakují pasivační vrstvou. Při poruše této vrstvy se skokově změní hodnota korozivního potenciálu o několik stovek milivoltů.
Měření je prováděno na zařízení Magic XBC E (Gryf HB) umožňující monitorovat a ukládat nejen korozivní potenciál, ale i pH lubrikantu a jeho teplotu.
Touto metodou je testován specifický (tzv. závěsný) typ kolenní náhrady. Tato náhrada se skládá kromě femorální a tibiální komponenty ještě z válcového čepu (vše ze slitiny titanu, povlakováno DLC vrstvou), PEEKových pouzder a pojistného šroubu. Snímáno je elektrický potenciál na čepu náhrady proti referenční elektrodě ( (Ag/AgCl/KCl3mol/L), která je ponořená v lubrikantu. Teplota je udržována na konstantních 37°C.
Ing. Jakub Kronek Ph.D.Řešitelé:
ProSpon spol. s r.o.
HVM PLASMA, spol. s r.o.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze