ارزیابی رفتار الکتروشیمیایی و ضدباکتریایی پوشش کلسیم-فسفاتی تشکیل‏ شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی تیتانیم خالص

هدف از این پژوهش، بررسی رفتار الکتروشیمیایی و ضدباکتریایی پوشش کلسیم-فسفاتی تشکیل‏شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (peo) با استفاده از الکترولیت حاوی نمک‏های na3po4.12h2o، koh و ca3(po4)2 روی تیتانیم خالص است. به این منظور، ساختار سطح پوشش به وسیله تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و ساختار شیمیایی آن توسط آنالیز طیف‏سنجی رامان ارزیابی شد. رفتار الکتروشیمیایی پوشش در محلول شبیه‏ساز بدن (sbf) و با استفاده از آزمون‏های طیف‏سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مطالعه شد. رفتار ضدباکتریایی پوشش‏های peo تحت دو شرایط بدون تابش و تحت تابش پرتو فرابنفش و در مقابل باکتری گرم-مثبت استافیلوکوکوس اورئوس سنجیده شد. نتایج نشان داد که پوشش peo تشکیل‏شده دارای ساختاری متخلخل و شامل فاز بلوری آناتاز بود. پس از 7 روز تماس نمونه‏ها با محلول sbf، مقدار مقاومت پلاریزاسیون (rp) زیرلایه تیتانیم خالص و پوشش peo به ترتیب 0.097 و 0.263 مگااهم در سانتی‏مترمربع به دست آمد. بنابراین، با اصلاح سطح تیتانیم خالص به کمک فرایند پوشش‏دهی peo، مقاومت به خوردگی آن در حدود 2.7 برابر افزایش پیدا کرد. پس از قرار دادن پوشش‏های peo در معرض تابش پرتو فرابنفش، رفتار ضدباکتریایی آن‏ها به دلیل تولید گونه‏های اکسیژن فعال (ros) توسط پوشش‏ها و در نتیجه آسیب به deoxyribonucleic acid (dna)، پروتئین‏ها و دیگر اجزای درون‏سلولی و در نهایت مرگ باکتری‏‏ها، بهبود یافت.

evaluation of the electrochemical and antibacterial behavior of calcium-phosphate coating formed by plasma electrolytic oxidation method on pure titanium

the purpose of this research is to investigate the electrochemical and antibacterial behavior of calcium-phosphate coating formed by the plasma electrolytic oxidation (peo) method using an electrolyte containing na3po4.12h2o, koh, and ca3(po4)2 salts on pure titanium. for this purpose, the surface structure of the coating was evaluated by scanning electron microscopic images and its chemical compositionby raman spectroscopic analysis. the electrochemical behavior of the coating was studied in simulating body fluid (sbf) using electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization tests. the antibacterial behavior of peo coatings was evaluated under two conditions without irradiation and under ultraviolet radiation and against gram-positive staphylococcus aureus bacteria. theresults showed that the formed peo coating had a porous structure and included the anatase crystalline phase. after 7 days of exposure ofthe samples to sbf solution, the values of polarization resistance (rp) of pure titanium substrate and peo coating were 0.097 and 0.263 mω.cm2, respectively. therefore, by modifying the surface of pure titanium with the help of the peo coating process, its corrosionresistance increased by about 2.7 times. after exposing the peo coatings to ultraviolet radiation, their antibacterial behavior was improveddue to the production of reactive oxygen species (ros) by the coatings and as a result damage to deoxyribonucleic acid (dna), proteins,and other intracellular components and finally the death of bacteria.