Tipo di tesi | Tesi di laurea magistrale | ||||||||||||||||||||||||||||||
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Autore | SERGI, RACHELE | ||||||||||||||||||||||||||||||
URN | etd-01092017-120901 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Titolo | Rivestimenti di idrossiapatite drogata con zinco depositati tramite Solution Precursor Plasma Spraying (SPPS) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Titolo in inglese | Zinc-substituted hydroxyapatite coatings by solution precursor plasma spraying (SPPS) process | ||||||||||||||||||||||||||||||
Struttura | Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari" | ||||||||||||||||||||||||||||||
Corso di studi | Ingegneria Dei Materiali (D.M.270/04) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Commissione |
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Parole chiave |
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Data inizio appello | 2017-02-09 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Disponibilità | Accessibile via web (tutti i file della tesi sono accessibili) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Riassunto analitico
Durante questo lavoro di tesi è stata sviluppata l'idrossiapatite sostituita da zinco tramite il processo Solution Precursor Plasma Spraying (SPPS). Questo tipo di processo parte da soluzioni per alimentare la torcia del plasma e si ottengono rivestimenti con una microstruttura molto fine. L'idrossiapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) è un minerale della forma delle apatiti presente in natura chimicamente simile ai componenti inorganici delle ossa. Lo zinco presenta biocompatibilità e bioattività e sembra inibire gli osteoclasti e promuovere l'attività degli osteoblasti. Lo zinco sostituisce il calcio nella struttura dell'idrossiapatite. I due possibili siti cationici per la sostituzione sono il Ca(II) e il Ca(I). Il sito Ca(II) è quello energeticamente favorito perchè presenta una minor distorsione della struttura rispetto alla sostituzione nel sito Ca(I). Sono stati utilizzati differenti precursori di zinco per preparare le soluzioni (zinco acetato diidrato e zinco nitrato esaidrato ad una differente % mol (5%, 10%, 15%) mantenendo il rapporto stechiometrico di Ca/P a 1.67). Il rivestimento è stato analizzato attraverso il microscopio elettronico (SEM), la diffrazione a raggi X (XRD) e la spettroscopia a raggi infrarossi (FTIR). Inoltre la bioattività del rivestimento è stata indagata tramite il test Simulated Body Fluid (SBF). |
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Abstract
Solution Precursor Plasma Spraying (SPPS) Zn-substituted hydroxyapatite coatings are developed during the thesis activity . This deposition process employs a liquid solution to feed a plasma torch to spray coatings with very fine microstructural features. Hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) is a naturally occurring mineral form of apatite chemically similar to humans bones inorganic components. Zinc exhibits biocompatibility and bioactivity and seems to inhibit osteoclast and promote osteoblast activity. Zn substitutes calcium in the hydroxyapatite structure. The two possible cation sites for substitution are Ca (II) and Ca (I). Ca (II) site is the energetically favourable because the structure distortion is smallest than in the site Ca(I). Different zinc ion precursors were used to prepare solutions feedstock (zinc acetate dihydrate and zinc nitrate hexahydrate at different mol% (5%, 10% and 15%) keeping the stoichiometric ratio of Ca/P at 1.67). The coatings were analysed by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Moreover,the coating bioactivity was investigated by Simulated Body Fluid (SBF) test. |
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