Elementary characterization of Ti metal alloys used in implant dentistry
Creators
- 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
- 2. Universidade Paranaense
- 3. Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Description
The main goal of present work is analytical characterization of standard dental implants broadly used by Brazilian dentists. An ideal biological alloy for dental implants must have very high biocompatibility, which means that such material should not provoke any serious adverse tissue response. Dental implants are generally marketed as commercially pure titanium (TiCP) due to their excellent mechanical and physical properties. However, sometimes other alloys are employed and consequently it is essential to study the chemical elements present in those alloys that could bring prejudice for the health. Present work investigated TiCP metal alloys used for dental implant manufacturing and evaluated the presence of elements. For alloy characterization and identification of elements it was used EDXRF technique. This method allows to perform the qualitative and quantitative analysis of the materials using the spectra of the characteristic X-rays emitted by the elements present in the metal samples. The experimental setup was based on two X- ray tubes, Mini X model with Ag and Au targets and X-123SDD detector (AMPTEK) and a 0.5 mm Cu collimator, developed due to specific sample geometrical and topography characteristics. Obtained results showed that implant alloys are not exactly TiCP but were manufactured using Ti-Al-V alloy, which contained Fe, Ni, Cu and Zn. The presence of such metals as Al and V in all studied samples shows very clear that studied implants were not manufactured from TiCP alloy. Moreover, according to the American Society for Testing and Materials (ASTM), these elements should not be present in TiCP.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الهدف الرئيسي من العمل الحالي هو التوصيف التحليلي لزراعة الأسنان القياسية المستخدمة على نطاق واسع من قبل أطباء الأسنان البرازيليين. يجب أن تتمتع السبيكة البيولوجية المثالية لزراعة الأسنان بتوافق حيوي مرتفع للغاية، مما يعني أن هذه المواد يجب ألا تثير أي استجابة سلبية خطيرة للأنسجة. يتم تسويق زراعة الأسنان عمومًا على أنها تيتانيوم نقي تجاريًا (TiCP) نظرًا لخصائصها الميكانيكية والفيزيائية الممتازة. ومع ذلك، في بعض الأحيان يتم استخدام سبائك أخرى، وبالتالي من الضروري دراسة العناصر الكيميائية الموجودة في تلك السبائك التي يمكن أن تجلب الضرر على الصحة. قام العمل الحالي بالتحقيق في السبائك المعدنية TiCP المستخدمة في تصنيع زراعة الأسنان وتقييم وجود العناصر. لتوصيف السبائك وتحديد العناصر، تم استخدام تقنية EDXRF. تسمح هذه الطريقة بإجراء التحليل النوعي والكمي للمواد باستخدام أطياف الأشعة السينية المميزة المنبعثة من العناصر الموجودة في عينات المعادن. استند الإعداد التجريبي إلى أنبوبين للأشعة السينية، طراز Mini X مع أهداف Ag و Au وكاشف X -123SDD (AMPTEK) وموجه أشعة سينية 0.5 مم، تم تطويره بسبب خصائص هندسية وتضاريس عينة محددة. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن سبائك الغرسة ليست بالضبط TiCP ولكن تم تصنيعها باستخدام سبيكة Ti - Al - V، التي تحتوي على الحديد والنيكل والنحاس والزنك. يظهر وجود معادن مثل AL و V في جميع العينات المدروسة بوضوح شديد أن الغرسات المدروسة لم يتم تصنيعها من سبيكة TiCP. علاوة على ذلك، وفقًا للجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، لا ينبغي أن تكون هذه العناصر موجودة في TiCP.Translated Description (French)
L'objectif principal du présent travail est la caractérisation analytique des implants dentaires standard largement utilisés par les dentistes brésiliens. Un alliage biologique idéal pour les implants dentaires doit avoir une biocompatibilité très élevée, ce qui signifie que ce matériau ne doit pas provoquer de réaction tissulaire indésirable grave. Les implants dentaires sont généralement commercialisés sous le nom de titane commercialement pur (TiCP) en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques et physiques. Cependant, d'autres alliages sont parfois utilisés et, par conséquent, il est essentiel d'étudier les éléments chimiques présents dans ces alliages qui pourraient porter préjudice à la santé. Les travaux actuels ont porté sur les alliages métalliques TiCP utilisés pour la fabrication d'implants dentaires et ont évalué la présence d'éléments. Pour la caractérisation des alliages et l'identification des éléments, la technique EDXRF a été utilisée. Cette méthode permet d'effectuer l'analyse qualitative et quantitative des matériaux en utilisant les spectres des rayons X caractéristiques émis par les éléments présents dans les échantillons métalliques. La configuration expérimentale était basée sur deux tubes à rayons X, un modèle Mini X avec des cibles Ag et Au et un détecteur X-123SDD (AMPTEK) et un collimateur Cu de 0,5 mm, développés en raison des caractéristiques géométriques et topographiques spécifiques de l'échantillon. Les résultats obtenus ont montré que les alliages d'implants ne sont pas exactement du TiCP mais ont été fabriqués en utilisant un alliage Ti-Al-V, qui contenait du Fe, Ni, Cu et Zn. La présence de métaux tels que Al et V dans tous les échantillons étudiés montre très clairement que les implants étudiés n'ont pas été fabriqués à partir d'alliage TiCP. De plus, selon l'American Society for Testing and Materials (ASTM), ces éléments ne devraient pas être présents dans le TiCP.Translated Description (Spanish)
El objetivo principal del presente trabajo es la caracterización analítica de los implantes dentales estándar ampliamente utilizados por los dentistas brasileños. Una aleación biológica ideal para implantes dentales debe tener una biocompatibilidad muy alta, lo que significa que dicho material no debe provocar ninguna respuesta tisular adversa grave. Los implantes dentales generalmente se comercializan como titanio comercialmente puro (TiCP) debido a sus excelentes propiedades mecánicas y físicas. Sin embargo, a veces se emplean otras aleaciones y, en consecuencia, es esencial estudiar los elementos químicos presentes en esas aleaciones que podrían perjudicar la salud. El presente trabajo investigó las aleaciones metálicas TiCP utilizadas para la fabricación de implantes dentales y evaluó la presencia de elementos. Para la caracterización de la aleación y la identificación de los elementos se utilizó la técnica EDXRF. Este método permite realizar el análisis cualitativo y cuantitativo de los materiales utilizando los espectros de los rayos X característicos emitidos por los elementos presentes en las muestras metálicas. La configuración experimental se basó en dos tubos de rayos X, modelo Mini X con objetivos de Ag y Au y detector X-123SDD (AMPTEK) y un colimador de Cu de 0,5 mm, desarrollado debido a las características geométricas y topográficas específicas de la muestra. Los resultados obtenidos mostraron que las aleaciones de implantes no son exactamente TiCP, sino que se fabricaron utilizando aleación Ti-Al-V, que contenía Fe, Ni, Cu y Zn. La presencia de metales como Al y V en todas las muestras estudiadas muestra muy claramente que los implantes estudiados no se fabricaron a partir de aleación TiCP. Además, según la American Society for Testing and Materials (ASTM), estos elementos no deben estar presentes en el TICP.Files
359.pdf
Files
(226 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
|
226 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوصيف الأولي لسبائك التيتانيوم المعدنية المستخدمة في زراعة الأسنان
- Translated title (French)
- Caractérisation élémentaire des alliages métalliques Ti utilisés en dentisterie implantaire
- Translated title (Spanish)
- Caracterización elemental de las aleaciones metálicas de Ti utilizadas en la odontología de implantes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2920766469
- DOI
- 10.15392/bjrs.v7i2a.545