Titanium Ions Release from an Innovative Titanium-Magnesium Composite: an in Vitro Study

Svrha: U ovom radu istraživala su se korozijska svojstva inovativnog titanij-magnezijeva (Ti-Mg) kompozita proizvedenog metodom metalurgije praha (P/M). Materijal i metode: Ispitivane su dvije grupe eksperimentalnog materijala – s 1 masenim udjelom (mass% Ti-1Mg) i 2 masena udjela (mass% Ti-2Mg) magnezija u titanijskoj osnovi te su uspoređene s komercijalno čistim titanijem (CP Ti). Test uranjanja i kemijska analiza četiriju otopina: umjetne sline, umjetne sline pH 4, umjetne sline s dodatkom fluora i Hankove otopine, provedeni su nakon 42 dana uranjanja metodom masene spektrometrije induktivno spregnutom plazmom (ICP – MS) kako bi se ustanovila količina otpuštenih iona titanija (Ti). Za određivanje svojstava površine korištene su analize SEM i EDS. Rezultati: Razlika u rezultatima između različitih ispitivanih otopina procjenjivana je ANOVA-om i Newman-Keulsovim testom na razini značajnosti od p < 0,05. Utjecaj prediktorskih varijabli utvrđivan je multiplom regresijskom analizom. Rezultati ovog istraživanja pokazuju nisku stopu korozije titanija u ispitivanoj skupini Ti-Mg. Uočeno je do 46 puta, odnosno 23 puta manje otapanje iona titanija iz Ti-1Mg i Ti-2Mg u usporedbi s kontrolnom skupinom. Između ispitivanih otopina, umjetna slina s dodatkom fluora pokazala je najveći korozijski učinak među svim ispitivanim uzorcima. SEM-analiza pokazala je sačuvanu dvofaznu strukturu površine, a EDS-analiza upozorila je na moguća bioaktivna svojstva površine. Zaključak: Ti-Mg kompozit proizveden metodom P/M-a sugerira se kao materijal boljih korozijskih svojstava u usporedbi s čistim titanijem (CP Ti).The innovative titanium-magnesium composite (Ti-Mg) was produced by powder metallurgy (P/M) method and is characterized in terms of corrosion behavior. Material and methods: Two groups of experimental material, 1 mass% (Ti-1Mg) and 2 mass% (Ti-2Mg) of magnesium in titanium matrix, were tested and compared to commercially pure titanium (CP Ti). Immersion test and chemical analysis of four solutions: artificial saliva; artificial saliva pH 4; artificial saliva with fluoride and Hank balanced salt solution were performed after 42 days of immersion, using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) to detect the amount of released titanium ions (Ti). SEM and EDS analysis were used for surface characterization. Results: The difference between the results from different test solutions was assessed by ANOVA and Newman-Keuls test at p