Advancing nanograined/ultrafine-grained structures for metal implant technology: Interplay between grooving of nano/ultrafine grains and cellular response

Venkatsurya, P.K.C.; Thein-Han, W.W.; Misra, R.D.K.; Somani, Mahesh C.; Karjalainen, L.P.

doi:10.1016/j.msec.2010.05.008

Cited by 29 publications

(20 citation statements)

References 32 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The plate sample exhibits a rather smooth surface with the lowest Ra values among the three samples. As increased surface roughness also indicates higher surface energy-and therefore a more suitable environment for cell attachment [5,10,11], it is reasonable that the plate specimen provides a less favorable surface for cell attachment and spreading. Although initial cell attachment is possible due to the biocompatible nature of NiTi, the rather smooth, low surface-energy plate specimen does not favor interconnection of cells over longer incubation periods.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Effects of Surface Characteristics on the in vitro Biocompatibility Response of NiTi Shape Memory Alloys

Toker

2019

Academic Platform Journal of Engineering and Science

View full text Add to dashboard Cite

Farklı geometrilere ve yüzey özelliklerine sahip üç set Nikel-Titanyum (NiTi) şekil hafızalı alaşımının (ŞHA) biyouyumluluğu, nitel ve nicel in vitro deneylerle incelenmiştir. Deneylerde kullanılan alaşımların bir seti levha, diğer iki seti ise farklı yarıçaplarda silindirik geometriye sahip örneklerdir. Hücre kültürü deneyleri öncesinde yapılan yapısal elektron mikroskobu ve profilometre incelemelerinde örneklerin geometrilerine bağlı olarak farklı yüzey özellikleri gösterdiği saptanmıştır. Yapısal karakterizasyon işlemlerinin devamında yapılan in vitro deneylerde ise, yüzey özelliklerinin şekil, dağılım ve derinliğinin hücre yapışması ve çoğalma davranışları üzerindeki etkileri elektron mikroskobu incelemeleri ve hücre sayımı deneyi ile araştırılmıştır. Sonuçlar örnek geometrisi ve yüzey pürüzlülüğünün ilk hücre yapışması açısından belirleyici faktörler olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, birbiriyle bağlantılı hücre ağlarının oluşumu açısından, yüzey oluklarının derinliği ve organizasyonunun daha kritik olduğu gözlemlenmiştir. Genel olarak bu çalışma, metalik biyomalzemelerin biyouyumluluğunun; yüzey özelliklerinin manipülasyonu, özellikle de yüzey karakteristiklerinin dağılım ve derinliğinin değiştirilmesi yoluyla geliştirilebileceğini göstermektedir.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Effects of Surface Characteristics on the in vitro Biocompatibility Response of NiTi Shape Memory Alloys

Toker

2019

Academic Platform Journal of Engineering and Science

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Moreover, the proliferation of MMSC was improved on the ECAP samples (Figure ). Subsequent application of electrochemical grooving of the ECAP sample surfaces is expected to be quite favorable for further acceleration of the cellular activity (Venkatsurya, Thein‐Han, Misra, Somani, & Karjalainen, ).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The influence of ultrafine‐grained structure on the mechanical properties and biocompatibility of austenitic stainless steels

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

In this study, equal‐channel angular pressing (ECAP) of austenitic 316L and Cr–Ni–Ti stainless steels was carried out. Effect of ECAP at 400°C on the evolution of the microstructure, mechanical properties, and biocompatibility of these steels was investigated. The biocompatibility of samples with the ultrafine grain structure obtained in the ECAP process did not deteriorate in comparison with an austenitic 316L stainless steel in coarse‐grained state. However, this treatment enhances the multipotent mesenchymal stromal/stem cell proliferation by 26% for 316L steel and by 17% for Cr–Ni–Ti stainless steel in comparison with coarse‐grained counterparts. At the same time, ECAP contributes to a significant improvement in performance and weight reduction of medical devices, which is especially important for the creation of implanted prostheses for replacement of skeletal defects, due to significant increase in specific strength of steels. The strength properties of austenitic stainless steels were remarkably improved due to the grain refinement and deformation twinning resulted from ECAP at 400°C. After ECAP, the yield strength of 316L and Cr–Ni–Ti stainless steels increased by 4.2 and 2.9 times up to 950 and 900 MPa, and the fatigue limit by 2 and 1.7 times up to 500 and 475 MPa, respectively, comparing to coarse‐grained counterparts.

show abstract

“…Metalik malzemelerin özelliklerinin belirlenmesinde en önemli faktörlerden biri mikroyapıdır [2,11,12]. Metallerin başta deformasyon davranışı ve mekanik özellikleri olmak üzere, yüzey özellikleri ve buna bağlı olarak biyouyumluluğu da dislokasyonlar, ikizlenmeler, tane sınırları, gibi metalin mikroyapısal unsurları ile yakından ilişkilidir [11][12][13][14][15][16][17][18].…”

Section: Introductionunclassified

“…Geliş: 21/03/2020, Düzeltme: 08/10/2020, Kabul: 22/10/2020 Biyomalzemelerin biyouyumluluklarının yüzey özellikleri ile ilişkisi konusunda literatürde birçok çalışma bulunmaktadır [13][14][15][16][17][18]. Özellikle metalik biyomalzemelerin yüzey özelliklerinin biyouyumluluklarına etkisi ile ilgili daha önce yürütülen çalışmalara bakıldığında, yüzey pürüzlülüğünün yüzey enerjisine etki ederek hücrelerin tutunma davranışı açısından belirleyici olduğu, ayrıca topografik özelliklerin hücrelerin büyüme ve yayılma davranışını yakından etkilediğine dair sonuçlar elde edildiği görülmektedir [13][14][15][16].…”

Section: Introductionunclassified

Mikrodeformasyon ile Yüzey Özellikleri Değiştirilen 316L Paslanmaz Çeliğin Sentetik Vücut Sıvısı ile Etkileşimi

Toker

Battal

Demir

et al. 2020

Düzce Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışmada ortopedik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan bir biyomedikal alaşım olan 316L paslanmaz çelik yüzeyinde mikro sertlik ölçüm cihazı kullanılarak mikrodeformasyon alanları oluşturulmuş ve elde edilen farklı yüzey desenlerinin biyouyumluluğa etkisi sentetik vücut sıvısı içinde statik daldırma deneyleri ile test edilmiştir. 7 ve 21 günlük daldırma periyotlarının ardından örnek yüzeyleri oksit ve kalsiyum-fosfatlı yapıların çökelmesi, sıvılar ise iyon salımı açısından incelendiğinde, her iki açıdan da oluşturulan farklı mikrodeformasyon desenlerinin kontrol numunesine kıyasla iyileştirme sağladığı saptanmıştır. Oluşturulan desenler arasında ise iz boyutu büyük, izler arası mesafesi geniş olan desenin optimum özellikleri sağlayan yüzey olduğu gözlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğü ve sıvı içi oksit ve kalsiyum-fosfatlı yapıların çökelmesi arasında bir doğru orantı tespit edilememiş, bu da yüzey enerjisini belirlemede mikrodeformasyonun mikroyapısal mekanizmalar üzerindeki etkisinin daha belirleyici olabileceğine dair ön bulgular ortaya koymuştur.

show abstract

Advancing nanograined/ultrafine-grained structures for metal implant technology: Interplay between grooving of nano/ultrafine grains and cellular response

Cited by 29 publications

References 32 publications

Effects of Surface Characteristics on the in vitro Biocompatibility Response of NiTi Shape Memory Alloys

Effects of Surface Characteristics on the in vitro Biocompatibility Response of NiTi Shape Memory Alloys

The influence of ultrafine‐grained structure on the mechanical properties and biocompatibility of austenitic stainless steels

Mikrodeformasyon ile Yüzey Özellikleri Değiştirilen 316L Paslanmaz Çeliğin Sentetik Vücut Sıvısı ile Etkileşimi

Contact Info

Product

Resources

About