Количественный и качественный анализ поверхностей с помощью SEM и EDX

Количественный и качественный анализ поверхностей с помощью SEM и EDX

1. Цель исследования

Макроструктура поверхности имплантатов модифицирована, за счет увеличения ее площади. Многочисленные исследования показалимногоуровневый матричный синтез остеобластов на гидрофильных поверхностях имплантатов.
В 2008 Университет Кёльна (Германия) и Комитет качества и исследований (Q&R) Европейской ассоциации дентальной имплантации (BDIZ EDI) провели исследование, целью которого было изучение и анализ качества 23-х стерильно упакованных имплантатов нескольких производителей, с использованием сканирующего электронного микроскопа

1. На тестируемых имплантатах были обнаружены остатки органических соединений. В зависимости от производственного процесса, были обнаружены остатки органических соединений (гидроксиапатит) или неорганического материала (алюминий,кремний, фосфор, сера, хлор, калий и кальций).
   В 2011-2012 были проведены подобныеисследования на примере 57 зубных имплантатов различных производителей. Производство имплантатов требует соответствующей системы контроля качества (ISO). Несмотря на ряд существенных улучшений чистоты поверхности имплантатов некоторых производителей, анализируемых в 2008 году, новое исследование проведенное в 2011-2012 годах, снова выявило имплантаты с большими количеством органических загрязнений на их поверхностях
2. Европейская ассоциация дентальной имплантологии, BDIZ EDI 3, включающая в свой состав более 5 500 действующих врачей-имплантологов Европы, на общем собрании предложила продолжить данные исследования с дальнейшей публикацией их в Европейском журнале EDM.

Для исследования предложено использование тех же систем имплантатов и методов (протоколов установки) для возможности сравнения с предыдущими результатами исследования.
Целью продолжения таких исследований было улучшение качества производства и управление им, а также демонстрация высокого уровня качества участвующих производителей и имплантатов компаний.

2. Материалы и методы / Протокол исследования

2.1 Научные стадии и процедура тестирования

Аппарат для исследования – сканирующий электронный микроскоп PhenomProX.
Оснащен высокочувствительным электронным детектором обратного рассеивания, что позволяет использовать композиционные и топографические режимы визуализации.
EDX анализ проводят с термоэлектрическим охлаждением SiliconDriftDetector (SDD).

Сканирующий электронный микроскоп PhenomProX

Не касаясь поверхности стерильной упаковки, имплантат извлекается из пакета стерильными хирургическими щипцами и переносится на держатель образцов.
Изображения генерируются в электронном микроскопе, после чего EDX-анализ завершен.

2.2 Реконструкция шероховатости с помощью 3D

С использованием определенной программы, рассматривается шероховатость в формате 3D. На основе технологии «формирования затемнений», в данном исследовании используется система SEM, которая способна генерировать трехмерные изображения и измерения субмикронной шероховатости.

3D визуализация помогает сделать спектральную характеристику образца и делает качественное изображение. Кроме того, система имеет возможность измерить среднюю шероховатость (Ra) и высоту шероховатости (Rz). Согласно технологии «формирования затемнений» RA и RZ данные в этом научном исследовании должны восприниматься как приближенные значения к реальным, но не точные.

2.3 SEM-Экспертиза поверхности имплантатов

Сканированиес использованием электронного микроскопа (SEM) обеспечивает четкую оценку поверхности имплантата. Особенно при низких увеличениях и малых рабочих расстояниях, могут быть получены изображения с высокой контрастностью.

Высокая чувствительность электронного детектора обратного рассеивания генерирует изображения в композиционные и топографические модели в 20.000-ом увеличении. Кроме информации о морфологии и топографии поверхности, BSE детектора позволяют сделать выводы о химической природе и уровне различных остатков или контаминатов на поверхности образца.

2.4 Качественный и количественный анализ поверхности имплантата (EDX)

Рентгеновский спектроскоп энергетический дисперсии (EDX) анализирует рентгеновские лучи, генерируемые пучками электронов (CeB6 источник электронов), взаимодействующие с образцом. Каждый элемент излучает характерные отсветы для рентгеновских негативов. Программа позволяет идентифицировать элемент и выявить даже скрытые элементы в образце, путем использования режима точечного анализа. Все результаты проверены с помощью итеративной деконволюции.

Точечные анализы на одном или нескольких участках проводились для каждого тестируемого имплантата (анализ пятен и областей по EDX). Общий анализ всей площади образца охватывает всю область имплантата в фокусе микроскопа. Для анализируемого пятна, электронный луч фокусируется на определенной области для получения полного спектра различных остатков на поверхности имплантата.

Для наглядности, выполнен элементный анализ, показывающий наличие и их распределение на поверхности образца. Отдельные элементы могут быть вынесены в график для наглядности. Наличие таких элементов на изображении, сделанном методом обратного рассеивания, дает четкое представление о присутствии и концентрации элементов в образце. Линия сканирования позволяет выполнять анализ в течение выбранной линии. Линия сканированиядля каждого выбранного элемента отображается на экране отдельно.

3. Alpha Dent Implants LOT 0351068434

3.1 3D Реконструкция шероховатости

3.2 Поверхность – Топография (Резьба)

Поверхность – Топография Изображения контрастности материала (Резьба)

3.3 Поверхность – Топография (Тело)

Поверхность – Топография – Изображения контрастности материала (Тело)

3.4 Поверхность – Топография – Изображения контрастности материала (Плечо)

Поверхность – Топография – Изображения контрастности материала (Плечо)

3.5 Анализ EDX

4. Краткий обзор / Резюме

5. Координаты исследователя / Подпись

Я прочел этот отчет и подтверждаю, что он точно описывает ход и результат
исследования.