Ny forskning från SUNY Polytechnic Institute introducerar en innovativ, miljövänlig metod för att förbättra prestanda och livslängd hos titanbaserade tandimplantat, med fokus på att förbättra biokompatibiliteten och den mekaniska motståndskraften hos implantat av Ti-6Al-4V-legering med hjälp av hydroxiapatitbeläggningar (HA) framställda av bioavfall.
Teamet består av president Dr Winston Soboyejo och postdoktorand Dr Tabiri Asumadu från SUNY Polytechnic Institute, i samarbete med kollegor vid University of Ghana och Worcester Polytechnic Institute. Dr Sarah Akua Osafo (University of Ghana) är huvudförfattare till artikeln, som nu har publicerats i Scientific Reports, och kommer att ansluta sig till SUNY Poly som postdoktorand senare i sommar.
Titanlegeringar används ofta i tandimplantat på grund av sin styrka och korrosionsbeständighet. Dessa material är dock bioinerta och integreras inte naturligt med benvävnad. För att lösa detta problem applicerade forskarna en hydroxiapatitbeläggning, ett material som kemiskt liknar mänskligt ben, genom en hållbar process som kallas packcementering.
Till skillnad från konventionella metoder använder denna metod avfallsmaterial som bovena ben och äggskal för att producera HA-beläggningarna. Detta minskar inte bara miljöpåverkan utan erbjuder också en skalbar och kostnadseffektiv lösning för att förbättra implantatens prestanda.
Genom avancerade testmetoder, inklusive elektronmikroskopi (SEM), röntgendiffraktion (XRD) och mekaniska slitagesimuleringar, visade de belagda implantaten förbättrad ytstyrka, förbättrad osseointegration och större motståndskraft mot friktion och slitage under simulerade kroppsförhållanden.
Resultaten bidrar med värdefulla insikter för utvecklingen av nästa generations biomedicinska implantat som är både högpresterande och miljömässigt hållbara. Genom att kombinera återvinning av naturmaterial med hållbara beläggningstekniker stöder denna forskning arbetet med att skapa mer hållbara, prisvärda och biokompatibla tandvårdslösningar.
Mer information: Sarah Akua Osafo et al, Tribologiska egenskaper hos hydroxiapatitbelagda nanostavar på Ti-6Al-4V-ytor, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-03253-8
