Hydroxylapatit

Hydroxylapatit

Die Ionenimplantation in Materialen auf Ti-Basis wird mit dem Ziel untersucht, deren Biokompatibilität zu verbessern. Die Oberflächenmodifikation durch Implantation von Ca oder P sowie durch Doppelimplantation beider Elemente ist möglich. Oberflächennahe Ca Implantation bewirkt eine starke Oxidation der Oberflächenschicht. Ausscheidungen der metastabilen hexagonalen Modifikation von Ca wurden in größerer Tiefe bei Implantation mit höherer Energie beobachtet. Die Implantation hoher P-Dosen führt zur Amorphisierung des Oberflächenbereiches. Hydroxylapatit (HA) bildet sich in Oberflächen, die mit Ca und P implantiert wurden, erst bei einer geeigneten Nachbehandlung. Die Reaktivität bezüglich der Bildung von HA hängt stark von der Art des Nachbehandlungsprozesses ab. Hydrothermische Oxidation in einem Wasserdampf-Autoklaven bei 200°C für 2 h führt zur Bildung von HA in Form charakteristischer Nadelkristalle, wie in der Abbildung gezeigt. Als ein zweiter Nachbehandlungsprozeß wurde elektrochemische Oxidation eingesetzt. Die dadurch bewirkte Oberflächenmodifikation beeinflusst stark eine nachfolgende Mineralisierung in Körperflüssigkeit. Mittels Röntgenbeugung wurde die Bildung einer HA-Deckschicht nach Auslagerung in einer Ca-und Phosphat-Ionen enthaltenden Lösung bei 37°C für 5 h nachgewiesen.

Bildung von Hydroxylapatit in einer mit Ca und P implantierten Ti-Oberfläche