Nanofizika,nanotechnológiaés anyagtudomány

P3 projektbeszámoló

Bioanyagok felületmódosítása

Tartalom

1. Indikátorok 2012. április 30-ig

2. A munkában résztvevők

3. Kutatási eredmények

4. Elvégzésre váró feladatok

1. Indikátorok teljesítése

Megnevezés Várható TeljesítettPhD 1 – 3 Ring György

MSc 4 – 6 Laczkó Romola, Stefán Gábor, Jónás Dávid

BSc 4 – 7 Károly Dóra, Kakasi Zoltán, Lengyel Ákos, Szücs András

Publikáció 10 – 20 15-20

Szabadalom 2 folyamatban…

PhD-hallgató 3 – 6Ring György, Szabadíts Péter,

Nagy Péter, Kertész Anna, Pelyhe Liza, Olasz Sándor

Hozzájárulás az indikátorokhoz (2012. április 30-ig)

Publikációk - 20101. Orbulov IN: Szintaktikus fémhabok mikroszerkezeti vizsgálata. GÉP 11: 4-8. (2010)2. Szabadíts P, Balázs T, Bognár E, Dobránszky J: Examination method of uncoated

Coronary Stents. Periodica Polytechnica - Mechanical Engineering 2: (2010)

1. Indikátorok teljesítése

1. Katona B, Lengyel Á, Nagy P, Bognár E, Hirschberg K, Dobrányszky J: Chemical etching of nitinol stents. 28th Danubia-Adria-Symposium on Adv. Exper. Mech, 28 Sept. 1 Oct. 2011, Siófok, 41-42.

2. Olasz S, Sződy R, Dobránszky J: Study of unstandardized bone fixing screw threads 28th Danubia-Adria-Symposium on Adv. Exper. Mech, 28 September-01 October 2011, Siófok, 43-44.

3. Pelyhe L: Investigation of heparin binding capacity of polyurethane coatings. 28th Danubia-Adria-Symposium on Adv. Exper. Mech, 28 September-01 October 2011, Siófok, 47-48.

4. Pelyhe L: Poliuretánbevonatok heparinmegkötő képességének vizsgálata. Anyagok világa, 9 (2011:2) 1-6, pelyhe.pdf

5. Orbulov IN, Németh Á: Global, depth sensing and dynamic hardness of metal matrix syntactic foams. Periodica Polytechnica-mechanical Engineering 53:(2) pp. 93-99. Paper PP2. (2011)

6. Nagy P, Katona B, Lengyel Á, Bognár E et al.: Lézersugaras technológia fejlesztése nitinol sztentek vágásához. FMTÜ: XVI. http://hdl.handle.net/10598/14034 ISSN: 2067 - 6 808 (2011) pp. 217-220.

7. Nagy P, Bognár E, Stefán G, Dobránszky J: Nitinol sztentek előállítása lézersugaras vágással. In: Dr Csibi VJ (szerk.) OGÉT 2011 - Csíksomlyó, 2011.04.28-2011.05.01. EMMT, 2011. pp. 268-271.

8. Orbulov IN: Mikrogömbhéjak nyomásos infiltrációjának vizsgálati módszere. In: Dr Csibi VJ (szerk.) OGÉT 2011 - Csíksomlyó, 2011.04.28-2011.05.01. EMMT, 2011. pp. 268-271. pp. 296-299.

9. Májlinger K, Orbulov IN: Elemeloszlás és orientációs vizsgálat szintaktikus fémhabokon. In: Dr Csibi Vencel-József (szerk.) OGÉT 2011 - Csíksomlyó, 2011.04.28-2011.05.01. EMMT, 2011. pp. 268-271. pp. 244-247.

10. Lengyel Á, Katona B, Nagy P, Bognár E, Hirschberg K, Dobránszky J: Process to insert nitinol stents into the peripheral venous catheter. 10th ISEM. Chemnitz University (2011) pp. 75-76.

Publikációk – 2011.

1. Indikátorok teljesítése

1. Katona B, Lengyel Á, Nagy P, Bognár E, Hirschberg K, Dobránszky J: Etching experiments for Nitinol stents. Acta Bioeng Biomech IF=0,432

2. Baldo S, Mészáros I, Dobránszky J. J Mater Sci (IF = 1,859) elfogadva3. Bagi I, Olasz S: Acta Bioeng Biomech (IF=0,432), elfogadva4. Nagy P, Bognár E, Dobránszky J: Fracture of the femoral stem: a metallurgical

analysis. The Journal of Arthroplasty IF=2,207 Benyújtva5. Bognár E, Ozsváth P, Dobránszky J: Analysis and development of the

adhesion of stent coatings. Surf Coat Technol IF=2,135 Benyújtva6. Sándor T, Kaptay Gy, Dobránszky J: Metal Mater Trans A (IF=1,712) Benyújtva7. Ring Gy, Bognár E, Dobránszky J: Quantification of the visibility of stents.8. Katona B, Nagy P, Lengyel Á, Bognár E, Dobránszky J: Development of Nitinol

stents: etching experiments, Mater Sci Forum9. Kertész A, Bognár E, Dévényi L: Stent fracture analysis, Mater Sci Forum10. Lengyel Á, Nagy P, Katona B, Bognár E, Dobránszky J: Development of Nitinol

stents: electropolishing experiments, Mater Sci Forum11. Pelyhe L, Bognár E, Dobránszky J: Functional classification of stents, Mater

Sci Forum

1. Indikátorok teljesítésePublikációk - 2012

TDK-dolgozatok1. Bán Melinda: Sztentek röntgenes felvételeinek számítógépes vizsgálata.

Konzulens: Ring György, RingMed Kft. és Bognár Eszter2. Károly Dóra, Kakasi Zoltán: Koszorúérsztentek ívkövető képességének vizsgálata.

Konzulens: Bognár Eszter3. Katona Bálint, Lengyel Ákos: Nitinol sztentek elektropolírozása.

Konzulens: Bognár Eszter, Nagy Péter, PhD-hallgató4. Katona Bálint: Nitinol sztentek kémiai maratása.

Konzulens: Bognár Eszter, Nagy Péter, PhD-hallgató5. Lengyel Ákos: Nitinol sztentek beültetési metódusa.

Konzulens): Bognár Eszter, Nagy Péter, PhD-hallgató6. Nádai Lilla: Fogszabályozó eszközök vizsgálata.

Konzulens: Bognár Eszter,7. Sélley Torda László: Sztentek bevonása biológiailag lebomló polimerrel.

Konzulens: Bognár Eszter, Szilágyi András (Fizkém.)

1. Indikátorok teljesítése

2. A projektben résztvevők

Pelyhe Liza Ring GyörgyPuskás Zsolt Szabadíts PéterOrbulov Imre Szabó Péter J

Dévényi LászlóDobránszky JánosBán Melinda Berecz Tibor Kakasi ZoltánBognár Eszter

Nagy PéterKatona Bálint Kertész Anna Lengyel Ákos Mészáros IstvánMájlinger KornélKároly Dóra

A tanszékről

9

Semmelweis Egyetem Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet, Szövetépítő Laboratórium

Semmelweis Egyetem Kardiológiai Központ, UniversitätsKlinikum Heidelberg

Hirschberg Kristóf

Cselenyák Attila Domján Dániel

BME VBKFizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

BME VIKElektronikai Technológia Tanszék

2. A projektben résztvevőkEgyüttműködő partnereink

Weszl Miklós

Szilágyi AndrásSélley Torda

Molnár L Milán

3. Kutatási eredményeinkHárom témakör

A felületi jellemzőkre fókuszálva

1. Perifériás sztentek

2. Csípőprotézis

3. Fogszabályozó készülék

10

• Ez a fő kutatási irányunk.• Perifériás erekben alkalmazható sztentek • Együttműködés: heidelbergi orvos-

kutatócsoporttal • Állatkísérletek• A sztent fémmel fedett felületének hatása az ér

visszaszűkülésére (resztenózisra)

3/1. Perifériás sztentek fejlesztése

Nitinol csövek vágása Nd:YAG lézerrel

• belső Ø1,04 mm; 0,1 mm falvastagságú nitinol cső

• Optimális vágási paraméterek meghatározása

• Kísérletsorozatok

3/1. Perifériás sztentek

3/1. Perifériás sztentekLézersugaras vágás után

HCl+HNO3 maratópác

Ultrahangos tisztító berendezés

Optimális maratási paraméterek meghatározása

Műanyag pohárMűanyag pohár

MaratópácMaratópác

Ultrahangos tisztítóberendezésUltrahangos tisztítóberendezés

VízVíz

3/1. Perifériás sztentekKémiai maratás

Minta

Maratásiidő (s)

Minta

Maratásiidő (s) Minta Maratási

idő (s)

1. 60 7. 240 13. 420

2. 90 8. 270 14. 450

3. 120 9. 300 15. 480

4. 150 10. 330 16. 510

5. 180 11. 360 17. 540

6. 210 12. 390 18. 570

3/1. Perifériás sztentekKémiai maratás

180 sec

200 sec

220 sec

240 sec

260 sec

280 sec

3/1. Perifériás sztentekBordaszélesség változása

1 2 3 4 5 6 70

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Bordaprofil területének változása

Csoport sorszáma

Bord

apro

fil te

rüle

te [

μm2]

3/1. Perifériás sztentekBordaprofil változása

3/1. Perifériás sztentekElektropolírozás

• különböző sztentmegfogók• különböző huzalok• áramtartomány meghatározása• tisztítási eljárás kiválasztása

3/1. Perifériás sztentekTulajdonságok vizsgálata

sztentek ívkövető képességének vizsgálata, számszerűsítése

3/1. Perifériás sztentekBiodegradálható bevonat

• DL-tejsav/glikolsav 50/50 mólarány, acetonban oldódik• vízben tejsavra és glikolsavra hidrolizál • mikroszórás• 2 réteg 3 réteg

• Branülön keresztül

• Sztent képlékeny alakítása

• Nehézségek a kis méret és az átalakulási hőmérséklet miatt

3/1. Perifériás sztentekA sztent bejuttatása az érbe

• patkányok nyaki artériája• heidelbergi orvos kutatócsoport

3/1. Perifériás sztentekIn vivo vizsgálatok

3/2. Csípőprotézis• Co-Cr-Mo ötvözet• Fáradásos törés,

amely folyamat repedésképződéssel indult, fáradásos repedésterjedéssel folytatódott, és statikus ridegtöréssel zárult

• a protézis anyaga durvaszemcsés

3/3. Fogszabályozó• Egy használt fogszabályozó eszköz vizsgálata• Célunk volt annak megállapítása, hogy fel

szabad-e használni újra a már használt eszközt vagy annak egyes részeit?

Fogszabályozó ív BrekettLigatúra

• Anyagösszetétel: szárny: Al2O3, sín: 304-es acél

• Atomierő-mikroszkópos mérés

Ra = 0,1013 µm Rms = 0,1243 µm

Max = 0,3813 µm Min = - 0,3754 µm

Brekettek vizsgálata

3/3. Fogszabályozó

• Anyag: AISI 304• Repedések

Tubusok vizsgálata

3/3. Fogszabályozó

• Anyagösszetétel: szárny: Al2O3, sín: 304-es acél

• Atomierő-mikroszkópos mérés

- ív végén: Ra = 0,044 µmRms=0,06 µmMinimum= -0,45 µm

- ív közepén: Ra=0,05 µmRms=0,067 µmMinimum= -0,112 µm

• Sérült élek

Ívek vizsgálata

3/3. Fogszabályozó

Eredmények

• Mágnesesek a brekettek, az ívek és a tubusok

• Brekettek jelentős része eltört, nem használható fel újra

• Ív használható, kérdés, hogy milyen az eredeti felületi érdessége

• Tubusok eltörtek, nem használhatóak újra

3/3. Fogszabályozó

4. Elvégzendő feladatok• Csípő- és fogimplantátumok

egyszerűsített modelljének létrehozása, felületmódosítási kísérletek, bioinert és bioaktív kerámiákból bevonatok.

• A 4. munkaszakaszban elkészített és bevont, egyszerűsített csípő- és fogimplantátumok teljes körű vizsgálata.

• Csípőprotézisek és fogimplantátumok egyszerűsített modellje; terv + prototípus.

• Gyártástudomány és -technológia Tanszék

• INSA de Lyon