Enhancing the antibacterial performance of orthopaedic implant materials by fibre laser surface engineering
Notice bibliographique
Résumé
Implant failure caused by bacterial infection is extremely difficult to treat and usually requires the removal of the infected components. Despite the severe consequence of bacterial infection, research into bacterial infection of orthopaedic implants is still at an early stage compared to the effort on enhancing osseointegration, wear and corrosion resistance of implant materials. In this study, the effects of laser surface treatment on enhancing the antibacterial properties of commercially pure (CP) Ti (Grade 2), Ti6Al4V (Grade 5) and CoCrMo alloy implant materials were studied and compared for the first time. Laser surface treatment was performed by a continuous wave (CW) fibre laser with a near-infrared wavelength of 1064 nm in a nitrogen-containing environment. Staphylococcus aureus, commonly implicated in infection associated with orthopaedic implants, was used to investigate the antibacterial properties of the laser-treated surfaces. The surface roughness and topography of the laser-treated materials were analysed by a 2D roughness testing and by AFM. The surface morphologies before and after 24 h of bacterial cell culture were captured by SEM, and bacterial viability was determined using live/dead staining. Surface chemistry was analysed by XPS and surface wettability was measured using the sessile drop method. The findings of this study indicated that the laser-treated CP Ti and Ti6Al4V surfaces exhibited a noticeable reduction in bacterial adhesion and possessed a bactericidal effect. Such properties were attributable to the combined effects of reduced hydrophobicity, thicker and stable oxide films and presence of laser-induced nano-features. No similar antibacterial effect was observed in the laser-treated CoCrMo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».