Anyagtudomány,BMEGEMTAV01,
Sztentek, és,mikroszkópok, Bognár,Eszter, Szoba:,MT,ép.,1.,em.,107, Tel.:,463G4149, EGmail:,
[email protected],
!
1"
A,gyakorlatokról, • A"kötelező"gyakorlatok:" """"""""1."mikroszkópos"vizsgálatok"(G"épület)," """"""""2."vezetési"jelenségek"(G"épület)," """"""""3."mágneses"anyagok"(G"épület)," """"""""4."újrakristályosodás"(G"épület)," """"""""5."elektronmikroszkópos"(MT"épület)"mérés." • Laborbeosztás"a"tanszéki"honlapon:"
""""www.aM.bme.hu/oktatas/BMEGEMTAV01" Múzeumlátogatás!!!"
2"
Előadásom,felépítése, • A"mikroszkópok"története" • Az"előadás"során"ismerteteM"mikroszkópok"és"működésük"" "
"
"Biológiai"mikroszkóp,"binokuláris"mikroszkóp,"sztereomikroszkóp"
"Fémmikroszkóp"" "Konfokális"pásztázó"mikroszkóp" "Pásztázó"elektronmikroszkóp,"transzmissziós"elektronmikroszkóp" "AtomierőZ"és"rokon"mikroszkópok"" "Röntgen"mikroszkóp" "Raman"mikroszkóp" "Lézeres"felüle\"topográf"
• Gyakorla\"példák:"sztentek" • Mintaelőkészítés"
3"
A,mikroszkópok,története, • N e m" l e h e t" t u d n i" pontosan," hogy" ki" a" mikroszkóp"feltalálója."" • A " h o l l a n d " H a n s% J a n s s e n ( t" é s" fi á t" Zacharias% Janssen(t" tartják" az" összeteM" m i k r o s z k ó p" feltalálóinak." 1590Zben" alkoMák" korszakalkotó" f e l f e d e z é s ü k e t ." A" J a n s s e n Z f é l e" mikroszkóp" mindössze" két" nagyítólencséből" áll." 4"
A,mikroszkópok,története, • 1 6 0 8 Z b a n" a" s z i n t é n" h o l l a n d" s z á r m a z á s ú" s z e m ü v e g k é s z í t ő ,"" Lippershey" szabadalmi" oltalmat" kért" a" holland" kormánytól" találmányára," a m e l y" e g y" t á v c s ő" v o l t ." A" szabadalmat" azonban" nem" kapta" meg," mert" vele" egy" időben" többen" kérték"ugyanezt." • Galileo% Galilei% 1609Zben" halloM" a" holland" távcsőkísérletekről." Galilei" n e m" c s a k" t á v c s ö v e t ," h a n e m" mikroszkópot" is" készíteM." Ez" a" s z e r k e z e t" k o n v e x" é s" k o n k á v" lencsékből" állt," valódi" összeteM" mikroszkóp"volt.""
5"
A,mikroszkópok,története, • 1665Zben" Robert% Hooke" kiadja" a" MicrographiaZt," amely" biológiai" t é m á j ú " m i k r o g r á fi á k" gyűjteménye." Tőle" származik" a" "sejt" (cell)"" szó." Hooke" sejtnek," azaz" cellának" nevezte" a" parafa" tanulmányozása" közben" látoM" apró"alkotórészeket." • Anton% van% Leeuwenhoek(nak" köszönhető," hogy" az" orvosok," biológusok" megismerték" a" m i k r o s z k ó p o t ." S o k" r a j z o t" készíteM" a" vízcseppben" lakó" p a r á n y i " é l ő l é n y e k r ő l ." Leeuwenhoek" mikroszkópja" egy" egyszerű," nagy" nagyítású" lencse" volt."" 6"
A,mikroszkópok,története, • 1847Zben" Carl% Zeiss% bemutatja" első" mikroszkópját." Napjainkban" a" Carl" Zeiss" nevével" fémjelzeM" op\kai" eszközök"világszínvonalat"képviselnek." • 1 9 3 1 Z b e n" E r n s t% R u s k a" e l k e z d t e" a z" e l s ő" elektronmikroszkóp" tervezését." Ez" a" szerkezet" fény" helyeM" elektronsugarakat," üveglencsék" helyeM" pedig" mágneseket" alkalmazoM" a" képalkotáshoz." Az" első," kísérle\" darab" még" csak" 400Zszoros" nagyításra" volt" képes."
7"
Hogyan"kapcsolódnak"a" mikroszkópokhoz"és"mik"is"ezek"a" sztentek?"
8"
A,probléma,
50"éves"
25éves"
5"éves"
Alexander"Tsiaras":"Az"anatómia"művésze,"Digitális"Fotómagazin,"VII."évf.,"2007."12."18H31."
75"éves"
9"
Érfestés,
10"
Kezelési,módok, • Bypass"műtét"
• Ballonos"tágítás" • Sztent"beültetése" 11"
Ballonos,tágítás,
12"
A,sztentbeültetés, folyamata,
13"
Koszorúérsztentek,
14"
Előnyök, • Helyi"érzéstelenítés" • Mentes"a"sebészi"szövődményektől"is"(sebfertőződés," idegsérülés,"varratelégtelenség)" • Kisebb"vérveszteséggel"jár" • Kisebb"megterhelést"ró"a"betegre,"így"idős,"rossz" általános"állapotú"betegeknél"is"elvégezhető" • A"gyógyulás"sokkal"gyorsabb" • Sikertelenség"eseten"a"műtét"változatlanul" elvégezhető" • Resztenózis"esetén"a"beavatkozás"ismételhető,"vagy" érsebésze\"rekonstrukció"végezhető" 15"
Kutatócsoportunk, Ginsztler"János"
Nagy"Péter"
Pelyhe"Liza"
Ring"György"
Puskás"Zsolt"
Laczkó"Romola"
Meszlényi"György"
Dévényi"László"
Balázs"Tibor"
Dobránszky"János"
Bán"Melinda"
Szabadíts"Péter"
Domján"Dániel"
Katona"Bálint"
Bognár"Eszter"
Kertész"Anna"
Lengyel"Ákos"
Antal"Péter"
16"
Sztentes,kutatásaink,
2010Ztől" mostanáig" pedig"több," mint"mz,"új" sztentes"témájú" dolgozat" születeM."
17"
Milyen"mikroszkópokat"használunk"a" sztentek"vizsgálatához?"
18"
A,mikroszkópok,típusai" "Op\kai"mikroszkópok:"a"
mintán"áthaladó,"vagy"a" felületéről"visszaverődő" sugarakat"egy"opckai" rendszer"nagyítod"képpé" alakítja"
"Letapogató"mikroszkópok:"a" felület"fölöd"végigvezeck"a" szondát"vagy"tűt"és"rögzíck" a"kölcsönhatás"erősségét." 19"
Az,optikai,mikroszkópok,fő,részei" •
"Mikroszkóptest:"feladata"a"
mikroszkóp"egyes"elemeinek" megfelelő"helyzetben"tartása," valamint"a"tárgyasztal" mozgathatóságának" biztosítása"
Fémmikroszkóp"
• "Megvilágító"eszközök:" fényforrás,"megvilágító"cső," illuminátor" • Op\kai"berendezés:" legfontosabbak"az"objekev" (tárgylencse)"és"az"okulár" (szemlencse)"" • LátoM"kép"rögzítése:" fényképezőgép,"kamera"
20"
Az,optikai,mikroszkópok,tulajdonságai, • Op\kai"berendezés:"a"mikroszkóp"nagyítását"a"mikroszkópba"beépíted"objekev" (tárgylencse)"és"okulár"(szemlencse)"lencsék"nagyításainak"szorzata"adja." • A" képalkotás" minőségét" főleg" az" objekmv" határozza" meg," ennek" tulajdonságai:" H
Numerikus" apertúra" (NA):" a" lencse" fénygyűjtő" képességének" számszerű" kifejezésére"szolgál."Értékét"megadja"annak"a"szögnek"a"szinusza,"amelyet"az"opckai" tengely"és"a"lencse"által"még"irányítod"(hasznosítod)"fénysugár"zár"be."NA=sinα" Mértéke" növelhető" az" objekev" és" a" csiszolat" közé" helyezed" „n”" törésmutatójú" folyadékkal"(pl."cédrusolaj)."NA=nmsinα"
H
Felbontóképesség" (d):" annak" a" két," legközelebbi" pontnak" a" tárgyon" mért" távolsága," amelyet" a" mikroszkóp" által" létrehozod" (nagyítod)" képen" még" éppen" meg" tudunk" különböztetni." 21"
Az,optikai,mikroszkópok,felépítése, 1"–"fényforrás:"pontszerű"legyen"és"monokroma\kus"fényt"sugározzon"ki" 2,"5,"7"–"különböző"rendeltetésű"lencsék"" 3"–"színszűrő"" 4"–"apertúra"fényrekesz:"az"op\kai"tengelytől"távolabb"haladó"sugarakat"kiszűri,"így"a" kép"élességét"biztosítja" 6"–"látótér"fényrekesz:"a"mintának"csak"a"vizsgálni"kívánt"része"kapjon"megvilágítást" 8"–"ver\kális"illuminátor:"a"megvilágító"rendszerből"érkező"fényt"a"z"objekmven"(9)" keresztül"a"tárgytartó"asztalon"(10)"elhelyezeM"tárgy"(11)"felületére"irányítja" 12"Z"okulár"
22"
A,vertikális,illuminátor,fajtái, Prizmás"illuminátor"
Z"nem"igényel"nagy"teljesítményű" fényforrást"
Plánparalel"illuminátor"
Z"nagy"a"fényvesztesége"
H "felbontóképessége"fele"akkora," mint"a"plánparalel"megoldásnál"
H "felbontóképessége"kétszer" akkora,"mint"a"prizmás" megoldásnál"
H "d=λ/NA"
H "d="λ/2NA" 23"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:,
Biológiai,mikroszkóp,,binokulárisG,és,sztereomikroszkóp, A" sztereomikroszkópok" jellemző" n a g y í t á s a" 1 0 Z 8 0 Z s z o r o s" k ö z ö r ," makroszkópikus" méretű" objektumok" vizsgálatára" alkalmasak." IM" nem" kell" preparátumokat" készítenünk," mint" a" b i o l ó g i a i" m i k r o s z k ó p o k n á l" v a g y" csiszolatot," mint" " fémmikroszkópok" esetében," a" vizsgálandó" tárgyat" egyszerűen" a" tárgyasztalra" helyezzük." Ezek" képe" valódi" sztereó," tehát" nem" csak" egy" belépő" fénynyaláb" van" keMé" o s z t v a , " m i n t " a " b i n o k u l á r i s" mikroszkópoknál." A"megvilágítás"ilyen"esetben"lehet"külső" lámpa"vagy"a"mikroszkóp"lencséje"körüli" beépíteM"megvilágítás." 24"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, Fémmikroszkóp,, Fémmikroszkóppal" át" nem" látszó" testeket" vizsgálunk," f e l é p í t é s e" a" k ö z ö n s é g e s" (biológiai)" mikroszkóphoz" hasonló,"azonban"iM"a"vizsgálat" a " t á r g y " f e l ü l e t é r ő l" visszaverődöM" fénysugarak" s e g í t s é g é v e l" t ö r t é n i k ." A" használatos" fémmikroszkópok" t ö b b s é g e" L e% C h a t e l i e r% rendszerű," vagy" fordítoM" mikroszkóp." Lencserendszerük" segítségével" nagyjából" maximálisan" 2000x" nagyítást"tesznek"lehetővé." 25"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, Konfokális,pásztázó,mikroszkóp, A" konfokális" képalkotás" lényege," hogy" a" rendszer" csak" a" fókuszsíkból" jövő"fényt"detektálja."A"konfokális"mikroszkópnál"egyszerre"csak"a"minta" egy"pontját"világítják"meg.""A"lézer"fényforrás"fényét"az"objekmv"lencse"a" minta" egy" pontjára" fókuszálja," majd" a" mintából" eredő" fluoreszcens" ill." visszavert" fényt" ugyancsak" az" objekmv" gyűj\" össze." " A" minta" egy" adoM" síkjából" jövő" fény" az" op\kai" rendszeren" való" áthaladás" után" egy" adoM" fókuszpontban" összpontosul," majd" a" detektorba" jut." Ha" egy" kicsiny" átmérőjű"rést"úgy"helyezünk"el,"hogy"nyílása"éppen"erre"a"fókuszpontra" essen,"ez"nem"befolyásolja"lényegesen"a"fókuszsíkból"jövő"fényt,"viszont" a"fókuszsíkon"kívülről"jövő"fényt"szinte"teljesen"kirekesz\."
" Mivel" egyszerre" csak" a" minta" egyetlen" pontját" világítja" meg," a" konfokális" elrendezés"önmagában"nem"ad"képet." "Ahhoz,"hogy"képet"kapjunk,"sorra"végig" kell"pásztázzuk"a"vizsgálandó"terület"minden"egyes"pontját." "A"detektor"minden" egyes" pontban" megméri" a" fény" intenzitását," ezekből" a" számítógép" összerakja" a" képet."
"
26"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, Konfokális,pásztázó,mikroszkóp,
27"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, pásztázó,és,transzmissziós,elektronmikroszkóp" •
" •
P á s z t á z ó" e l e k t r o n m i k r o s z k ó p" (SEM):" a" k é p e t" k ü l ö n f é l e" detektorok" segítségével" állítjuk" elő" a" minta" felületéről," az" anyag" és" a z " e l e k t r o n o k" kölcsönhatása" során" kapod"jelekből." T r a n s z m i s s z i ó s" e l e k t r o n m i k r o s z k ó p" (TEM):" a" leképezés" a" geometH riai" opcka" törvényein" alapul:" az" elektronok" h u l l á m t e r m é s z e t é t" használjuk"ki"(de"Broglie," 1924.:"λ=h/mv)."
28"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, pásztázó,elektronmikroszkóp"
A"SEM"képalkotásának"alapja"az"elektron" és"anyag"kölcsönhatásai" • Szekunder"elektronok" A"szekunder"elektronok"az"50"eVHnál"kisebb" energiájú"elektronok." Eredetük:"az"alapanyag"atomjainak"külső"héjairól" származó"elektronok,"kis"energiájú"visszaszórt" elektronok,"általuk"készülnek"a"legjobb"felbontású" képek." • Visszaszórt"elektronok" A"minta"felületét"elhagyó"50"eVHnál"nagyobb" energiájú"elektronok.""Felülec"(topográfiai)"és" kémiai"összetételi"információt"hordoznak." • Röntgensugárzás" Karakteriszckus:"a"beeső"elektronok"a"belső"(K,"L," M)"héjakat"ionizálják,"amelyekre"egy"külső"héjról" ugranak"be"elektronok." • Mintaáram" Eredetük:"a"minta"anyagában"elnyelt"(abszorbeált)" elektronok." • Fényemisszó" Eredete:"katódlumineszcencia." "
29"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, pásztázó,elektronmikroszkóp" Elektronsugaras"mikroanalízis" Alapja:" azon" jelenség," hogy" a" keletkezeM" karakterisz\kus" röntgensugárzás" energiája" (vagy" a" hullámhossza)" arra" a" kémiai" elemre" jellemző," amely" azt" kibocsátoMa;" és" a" röntgensugárzás" intenzitása" pedig" a" kérdéses" elem" mennyiségével"arányos." • hullámhosszdiszperzív"röntgenspektrométer"(WDS)"Z"BraggZtörvény" • energiadiszperzív"röntgenspektrométer"(EDS)"Z"félvezetőtechnika" "
A%WDS%előnyei%
Az%EDS%előnyei%
Nagyobb"felbontóképesség."
Szimultán"elemanalízis,"ezért" sokkal"gyorsabb,"mint"a"WDS."
A"kis"és"jobban"mérhető"hádér" jobb"detektálási"határokat"tesz" lehetővé."
Jobb"laterális"felbontást"ad,"kis" áramokkal"dolgozik,"kíméli"a" mintát."
A"kis"rendszámú"elemek" analízisében"használhatóbb."
Könnyebb"működtethetőség." 30"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, ,atomierőGmikroszkóp,(Atomic,Force,Microscope,AFM)" Pásztázó"tűszondás"mikroszkópok" AFM"
STM"
Közös" jellemzőjük," hogy" egy" nagyon" hegyes" tűt" húznak" végig" a" vizsgálandó" mintán" vagy" annak"közvetlen"közelében"és"a"tűre"ható"erőt"(AFM)"vagy"a"tűn"ásolyó"áramot"(STM)"egy" elektronikus" visszacsatoló" kör" segítségével" állandó" értéken" tartják" a" tű" vagy" a" minta" mozgatásával." A"tű"és"a"minta"közör"van"der"Waals"erők""deformálják" a"kanclevert." A"felbontóképessége"a"tű"végének"lekerekítési"sugarától" (nm"nagyságrendje)"függ."
"
31"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, ,atomierőGmikroszkóp,(Atomic,Force,Microscope,AFM)" 1:" mikroszkóp," 2:" vezérlő" elektronika," 3:" PC," 4:" rezgésmentesítésre" szolgáló" passzív" légpárnás" asztal"
Kontakt"mód:"a"tű"és"a"minta"felülete"közöd" állandó" erő" hat," vagyis" a" kanclever" deformációja" nem" változik." Ezt" úgy" érik" el," hogy"a"tű"verckális"irányban"állandóan"kövec" a"minta"felületének"jellegzetességeit." Tapping" mód:" a" tű" állandó" magasságban" mozog" a" minta" felülete" feled" és" a" minta" felületéről" származó" jeleket" a" kanclever" deformációjából" kapjuk." Általában" puhább" felületű," akár" biológiai" eredetű" minták" és" kisebb" tartományok" (akár" atomi" felbontás" is" elérhető)"szkennelésekor"használatos." 1:" mágneses" mintatartó," alada" a" szkenner," 2:" videómikroszkóp," 3:" kanclever" tartókerete," 4:" detektorszegmensek"visszajelzője" 32"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, ,atomierőGmikroszkóp,rokoneljárásai" Fric\on" Force" Microscopy" (FFM," súrlódási" erő" mikroszkópia)" vagy" Lateral" Force" Microscopy"(LFM):"az"eljárás"során"a"tű"és"a"minta"felülete"közör"súrlódást"mérjük,"ennek" leginkább"a"tribológiában"van"jelentősége." Chemical" Force" Microscopy" (CFM," kémiai" erő" mikroszkópia):" hasonló" elven" működik," mint" az" FFM," id" azonban" a" tű" anyagát" kémiailag" úgy" módosítodák," hogy" az" érzékeny" legyen"a"minta"felületének"különféle"összetételű"részeire." YoungZmodulus"Microscopy"(YMM,"YoungZmodulus"mikroszkópia):"a"felület"rugalmassági" jellemzőjét" lehet" meghatározni," illetve" a" különbségeket" a" felület" rugalmassági" modulusában." Electric" Force" Microscopy" (EFM," elektromos" erő" mikroszkópia):" a" vezető" tű" és" a" minta" felülete"közör"elektrosztackus"erők"segítségével"térképezzük"fel"a"felületet."Ezzel"a"felület" töltéseloszlásáról," topográfiájáról," dielektromos" viszonyairól" és" villamos" potenciáljáról" kaphatunk"képet." Magne\c"Force"Microscopy"(MFM,"mágneses"erő"mikroszkópia):"magnetostackus"erőket" mérünk" a" mágnesezed" tű" és" a" minta" felületén" levő" mágneses" domének" közör" kölcsönhatásból."Az"eljárás"előnye"leginkább"a"mágneses"elven"működő"számítástechnikai" adathordozók" vizsgálatában" nyilvánul" meg:" kb." 50" nm" felbontású" képeket" készíthetünk" ezzel"az"eljárással"egy"adod"terület"mágneses"mintázatáról." 33"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, röntgenmikroszkóp" Elektromágneses" hullámokat" h a s z n á l ." N i n c s" s z ü k s é g" vákuumra."
34"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, Raman,mikroszkóp" A" Raman" spektrometria" nagy" lehetőséget" nyújt" az" anyagok" felüle\" rétegeinek" vizsgálatában," alkalmazzák" például" a" gyógyszertechnológiában," geológiai" minták" elemzésében,"valamint"műemlékek"vizsgálatában"is."Kiválóan"alkalmas"a"minta"kiválasztoM" pontjában" történő" spektrumfelvételre," egy" meghatározoM" területen" az" anyageloszlás" feltérképezésére," illetve" mélységi" felvétel" készítésére" is." Nagy" előnye," hogy" a" spektrum" felvételéhez"gyakorla\lag"semmiféle"mintaelőkészítést"nem"igényel." Nagy" intenzitású," ultraibolyaZ," látható" fény," vagy" közeli" infravörösZtartományba" eső" monokroma\kus"sugárzást"bocsátunk"a"mintára" és"megvizsgáljuk"az"arról"oldalirányban"szóródó" gyenge" fény" spektrumát," akkor" abban" a" változatlan"frekvenciájú"sugárzás"melleM"sokkal" kisebb" intenzitású" új" komponenseket" is" meg" lehet" figyelni" (RamanZszórás)." A" frekvenciaZ eltolódások" mértéke" megegyezik" a" vizsgált" a n y a g" m o l e k u l á i r a" j e l l e m z ő" r e z g é s i" frekvenciákkal," ebből" pedig" megállapítható," hogy"milyen"anyagról"van"szó." 35"
Mikroszkópok,típusai,és,működésük:, lézeres,felületi,topográf" Érintkezés"nélküli,"op\kai"úton" működő"felüle\"topográfia"és" egyes"felüle\"jellemzők"(átlagos" felüle\"érdesség,"felüle\" egyenetlenségmagasság)" meghatározására"szolgáló"mérő" eszköz." A"hagyományos"tűs" berendezésekkel"szemben"a" felületet"nem"gyémánt"vagy" zazr"tű"segítségével,"hanem"egy" a"látható"fény"hullámhossz" tartományába"eső"fókuszált" lézersugárral"tapogatják"le.""
36"
Különböző,képalkotási,módszerek, felbontóképességének,összehasonlítása,
37"
Sztentes,kutatásaink,felosztása,
Sztent" K+F" Ballonos" tágítású" sztentek"
Vizsgálatok" Perifériás" sztentek"
Komplex" metodikák"
38"
A,vizsgálatok,fajtái, Vezetődrót" Ballon" SztentZrendszer" Bevonat" Sztent" 39"
A,sztentek,csoportosítása,
Ballonos"tágítású" (koszorúér)"
Öntáguló" (perifériás)"
Bevonat"nélküli"
Bevonatos" 40"
A,bevonatok,indikációja, • BioZ"és" hemokompa\bilitás" javítása" • TrombocitaZak\váció" csökkentése" • Metallózis"mértékének" csökkentése" • Farmakológiai"hatások"
41"
A,bevonatok,típusai, Passzív"bevonatok" • Nemesfémek" • Oxidos,"nitrides"és" karbidos"bevonatok," gyémántszerű"szénH filmek" • Szilikongyanták,"H gélek"és"más" polimerek" • Humán"polimerek"
Akmv"bevonatok" • • • • •
Gyógyszerek" Polimerbe"ágyazva" Direkt"felvitellel" Porózus"bevonadal" Radioakev"bevonatok"
42"
Sztentbevonatok,szerkezeti,felépítése ,
Közvetlenül%a%sztentre% felviG%hatóanyag"
Polimer%mátrix%hatóanyaggal,% szabályozó%membrán%nélkül"
Rezervoárt%tartalmazó%sztent"
Gyógyszerrel%kombinált%lebomló%bevonat"
Porózus%bevonatú%sztent"
Speciális%hatóanyaghordozó%barázda% polimer%és%hatóanyag%keverékével%kitöltve"
Polimer%mátrix%hatóanyaggal,% szabályozó%membránnal" 43"
A,sztentek,anyagai, • Ausztenites"korrózióálló"acélok" (316L,"316LVM)" • KobaltZkróm"ötvözetek"(L605,"MP35N)" • Pla\naZkróm"ötvözet" • Ni\nol" • MagnéziumZötvözetek" • Polimerek" • Tantál" 44"
Létezik,ilyen?, finom" felületű"
szilárd"
flexibilis" tágítható"
korrózióZ álló" RTGZ sugárZ" elnyelő"
összeZ nyomható"
Az"ideális" alapanyag"
gyártható"
hemokom pa\bilis" MRIZ kompa\Z bilis"
polimerZ adhézió"
tartós"
45"
Gyártástechnológia, • Lézeres"litográfia"+"maratás" • Hegesztés" • Lézersugaras"vágás"
46"
Lézersugaras,vágás,utáni,teendők, • Maratás" • Elektropolírozás" • Bevonatolás"
47"
Maratás, C é l j a :" a" v á g á s" s o r á n" keletkezeM" sorja" és" az" oxidréteg" eltávolítása." Az" ultrahangZgenerátor" által" előállítoM" rezgéseket" a" rezgéskeltők" mechanikus" rezgésekké" alakítják" át," amelyek" a" folyadékban" lökéshullámok" formájában" terjednek."" 48"
Elektropolírozás,
Az" elektropolírozás" olyan" elektrokémiai" maratás," ahol" a" feszültség,"az"áram,"a"hőmérséklet"és"az"állandó"keverés" hatására" a" felületből" kiemelkedő" struktúrák" gyorsabban" maródnak"le,"mint"a"felület"többi"része,"célja"a"vágási"élek" lekerekítése"és"a"fém"felületének"simává"tétele."" 49"
A,felületGelőkészítés,eredményei, Kezeletlen"
MaratoM"
ElektropolírozoM"
50"
A,felületGelőkészítés,eredményei, A"bordaprofil"változása"a"felületkezelés"hatására" Kezeletlen"
MaratoM"
ElektropolírozoM"
51"
Vizsgálatok, • • • • • • • • • • • • • • • •
Sztent"hosszúságának"meghatározása "" Profilátmérő"(crossing"profile)"meghatározása" Tágulási"jellemzők"(recoil,"foreshortening)" Fémmel"fedeM"felület"(metallic"surface"area,"metal"to"artery"ra\o)" CellaösszeköMetési"pontok"meghatározása" Cellaterületek"és"oldalág"tágítása"(sidebranch"access)" Röntgensugaras"láthatóság"(radiopacity)" Radiális"erő"(radial"force"to"collapse)" Radiális"szilárdság"(radial"strength)" Sztentretenció" Bordavastagság"(strut"thickness)"meghatározása" Bordakeresztmetszet"meghatározása"mikroszkópi"csiszolaton" Fárasztóvizsgálatok" Flexibilitás"(flexibility)" MRZkompa\bilitás" A"bevonat"vizsgálatai" 52"
Koszorúérsztentek,
53"
Koszorúérsztentek,mintázata,
54"
Koszorúérsztentek,mintázata,
55"
Tágulási,jellemzők,
56"
Tágulási,jellemzők, DfeltágítoM"
Radiális"visszarugózás" (recoil)"
Dfeltágított − Dvégső Recoil = ⋅ 100[%] Dvégső" Dfeltágított
Tágulási"rövidülés" (PSE,"foreshortening)"
Lkiindulási − L végső Foreshortening = ⋅ 100[%] Lkiindulási
Lvégső" Lkiindulási" 57"
Pro_ilátmérő, Minden"gyűrű"átmérőjének"mérése"több"helyen,"legnagyobb" értékek"kiválasztása """"""""profilátmérő""
58"
Fémmel,fedett,felület,
MSA" –" Fémmel" fedeM"felület"
59"
Fémmel,fedett,felület,
MSA"="13,3"%"
MSA"="11,4"%"
MSA"="10"%"
MSA"="20,51"%" 60"
Cellaterületek,
Legkisebb"cella"
Legnagyobb"cella"
61"
Oldalágelérés, A"tágítoM"cella"területének"megadása"
Oldalág"tágítása"érmodellben" TágítoM"oldalági"cella"területének" számszerű"meghatározása" TágítoM"cella" Legnagyobb"kör"berajzolása" 62"
Röntgensugaras,láthatóság,
A " s z t e n t e k " e l h e l y e z é s e" sertésszívben," a" valós" körülmények" jobb"szimulálása"végeM."
A" szívben" lévő" sztentek" láthatósága."
63"
Röntgensugaras,láthatóság, Röntgenmikroszkópos"vizsgálatok"+"számítógépes"képfeldolgozás"
64"
Bordakeresztmetszet"meghatározása"csiszolaton" Bordakeresztmetszet ," bordavastagság," bordaszélesség" megadása"
65"
Ívkövető,képesség, A"gyűrűk"elhajlása"egymáshoz" képest,"a"szög"mérése"
66"
Ballonos,tágítású,sztentek,fejlesztése, • Sztentgyártás" • Felüle\"előkészítés" • Bevonatok"
67"
Sztentmintázat,és,bevonatok,
68"
Ha,nem,sikerült,jól,a,bevonat…,
69"
Felületi,érdesség,és,a,bevonat,tapadása, Különböző"elektropolírozási"paraméterek"alkalmazása"
MaratoM" felület"
PolírozoM" felület"
70"
Felületi,érdesség,
Felület"szerkezete"
"
71"
Pórusos,polimer,bevonat,létrehozása, bemártással, ! !
!
! !
Carbothane® bevonat"
!
Gyorsszárítás, harmadik bemártás: pórusok. Az oldathőmérséklet emelése nem kedvez a pórusok keletkezésének. Egy bemártást követően az alkalmazott technológiai ablakban nem alakul ki pórusos bevonat. 2 tömegszázalékos, 3 rétegben felvitt bevonat. Nagy szárítási sebesség és szobahőmérsékletű oldat. A rétegszám növelése segíti a pórusképződést.
"
20.0 µm 72"
Szórással,felvitt,bevonat, A"teljes"szórórendszer" Permetezőszelep"
73"
Szórás,eredménye,
30%mm(ről%1%s(ig%(a),%20%mm(ről%0,3%s(ig%(b),%15%mm(ről%0,2%s(ig%(c)%készült%permet" 74"
Szórás,eredménye,
75"
Hatóanyageloszlás,
76"
Hatóanyageloszlás, -50
0 0.2 mm 50 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Referencia" Hatóanyagot"is"tartalmazó"poliuretán"sztentbevonat"vizsgálata:" A"heparin"(kék)"és"a"polimer"(piros)"eloszlása"a"mintán" -50
0 0.2 mm 50 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500 77"
Felületi,jellemzők,
78"
Felületi,jellemzők,
79"
A,bevonat,porozitása,
80"
Bevonatok,
81"
A,bevonat,vastagságának,mérése,
82"
Felületi,érdesség,mérése,
A"bordafej"és"a" benne"lévő"két" rezervoár" 83"
Perifériás,sztentek,fejlesztése, • Perifériás"erekben" alkalmazható"sztentek"" • Együdműködés:" heidelbergi"orvosH" kutatócsopordal"" • Állatkísérletek" • A"sztent"fémmel"feded" felületének"hatása"az"ér" visszaszűkülésére" (resztenózisra)" 84"
Nitinol,csövek,vágása,Nd:YAG,lézerrel! • belső"Ø1,04"mm;"0,1"mm"falvastagságú"nicnol"cső" • Opcmális"vágási"paraméterek"meghatározása" • Kísérletsorozatok"
85"
Nitinol,sztentek,maratása! • Cél:"finomabb" felület" • Ultrahangos" \szmtóZ berendezés"és" maratópác" alkalmazása." • Megfelelő" maratási"idő" meghatározása."
Minta" sorszá ma"
Maratási" idő"[sec]"
Minta" sorszá ma"
Maratási" idő"[sec]"
Minta" sorszá ma"
Maratási" idő"[sec]"
1."
60"
7."
240" 13." 420"
2."
90"
8."
270" 14." 450"
3."
120"
9."
300" 15." 480"
4."
150" 10." 330" 16." 510"
5."
180" 11." 360" 17." 540"
6."
210" 12." 390" 18." 570" 86"
Maratás"előd"
240"sec"maratás"után"
90"sec"maratás"után"
420"sec"maratás"után" 87"
A,sztent,bejuttatása,az,érbe, • Branülön keresztül • Sztent képlékeny alakítása • Nehézségek a kis méret és az átalakulási hőmérséklet miatt 88"
Mintaelőkészítés:,csiszolatkészítés, • A" vizsgálandó" mintából" próbatestet" (csiszolatot)" készítünk."Fontos,"hogy"a"csiszolat"felülete"sík"legyen." • A"minta"előzetes"előkészítése." • Csiszolás"egyre"finomabb"csiszolópapírral,"az"áMérés"előM" lemosás," majd" a" következő" finomabb" papíron" 90°Zkal" elfordítoM" irányban" csiszolunk" (amíg" az" előző" merőleges" karcok" el" nem" tűnnek)." Történhet" kézzel," géppel," szárazon" vagy"nedvesen."EzalaM,"illetve"ezt"követően"lemossuk." • " A" minta" polírozása" (posztó," gyémántpaszta)." EzalaM," illetve"ezt"követően"lemossuk." • Végül"a"tükörsima"felületet"maratjuk"(a"szövetszerkezetet" felépítő"fázisok"kémiai"ellenállása"más,"így"azokat"a"marószer" különböző"mértékben"támadja"meg)."Öblítés,"majd"szárítás." 89"
A,szövetszerkezet,láthatóvá,tétele:,maratás, • "A"szemcsehatárok"a"leg\sztább"fémekben"is"könnyebben"maródnak," mint" a" kristályok" (szemcsék)" belseje." Ez" a" szemcsehatáron" lévő" nagymértékű" rendezetlenséggel" (felületszerű" rácshibák)," és" a" szennyező"atomok"jelenlétével"magyarázható." • "A"heterogén"(többfázisú)"szövetszerkezetek"esetében"a"marószerrel" szemben"ellenálló"fázis"fehérnek"látszik,"mivel"a"ráeső"fény"jelentős" részét"visszaveri."A"marószer"által"legjobban"megtámadoMról"verődik" vissza"a"legkevesebb"fény,"így"az"a"legsötétebb."" •
" A" homogén" (egyfázisú)" szövetszerkezetek" kristályszerkezetének" láthatóvá"tétele"azon"alapul,"hogy"a"kristályok"kémiai"ellenállása"függ" az"iránytól,"így"az"egyes"szemcsék"eltérő"orientációjuk"következtében" különféle" mértékben" maródnak," amely" a" fényvisszaverésük" változásában"jelentkezik."
90"
Mintaelőkészítés:,SEMGhez, • A" minták" nagy" része" előkészítés" nélkül" vizsgálható," a" másik" részük" pedig" kis" időZ" és" energiaráfordítással"vizsgálatra"alkalmassá"tehető." • Fő"követelmény,"hogy"a"minta"elektromosan"vezető"legyen." • Vezetőréteg" (pl." C," Au," Pt," Al," Ag," Cu)" felvitele" történhet:" vákuumpárologtatással," katódporlasztással." • Biológiai" minták" előkészítésekor" a" mintát" fixálni" kell," hogy" megakadályozzuk" a" mintában" bomlási" folyamatok" megindulását." EmelleM" a" biológiai" mintát" vízteleníteni" is" kell.""
91"
Mintaelőkészítés:,TEMGhez, • A"mintát"úgy"kell"előkészíteni,"hogy"az"alkalmas"legyen" a" kívánt" vizsgálatok" elvégzéséhez" (olyan" vékonyra" kell" munkálni," hogy" az" elektronok" áthatolhassanak" rajta," pl." 100…200" keVZos" elektronok" esetén" a" minta" vastagsága" 10…200" nm" közöM" kell" legyen)," továbbá" megőrizze" a" megfigyelni"kívánt"sajátosságokat." • A" minták" készülhetnek" vékonyrétegZtechnikával," valamint" vastag" minták" vékonyításával." Ha" vastag" mintát" vékonyítunk," akkor" az" anyagot" először" mechanikai" úton" (például" csiszolással)" elővékonyítjuk," majd" kémiai," elektrokémiai" vagy" ionsugaras" eljárásokkal" vékonyítjuk" véglegesre."
92"
Felhasznált,irodalom" Berecz"T:"Az"elektronmikroszkópok"előadásanyag"(www.ad.bme.hu)" BernolákZSzabóZSzilas:"A*mikroszkóp*(zsebkönyv)."Műszaki"Könyvkiadó,"Budapest"1979." Bertó\"I,"Marosi"Gy,"Tóth"A:"Műszaki*felüle6udomány*és*orvosbiológiai*alkalmazásai."B+V" LapH"és"Könyvkiadó"K|.,"Budapest"2003." Domján"D:"Poliuretán*koszorúérsztent*bevonatok*vizsgálata.*TDKHdolgozat"BME"TTK,"2008." Kovács"R:"Röntgensugaras"ellenőrzés"előadásanyag"(www.ed.bme.hu)" Lovas"B:"MikroszkópCmikrokozmosz."Gondolat"Kiadó,"Budapest"1995." Robák"B:"Koszorúérsztentek*polimer*bevonatainak*elemzése"Diplomamunka"BME"PT,"2009." Takács"J:"Korszerű*technológiák*a*felüleF*tulajdonságok*alakításában.""Műegyetemi"Kiadó," Budapest"2004." Takács"T:"A*resztenózist*befolyásoló*tényezők*rendszerezése*koszorúérsztenteknél." Diplomamunka"BME"ATT,"2008." Vajna"B:"RamanCmikrospektrometria*alkalmazása*gyógyszertechnológiai*fejlesztésekben." Diplomamunka"BMEHSZKT,"2008." West"P."E.":"Introduccon"to"Atomic"Force"Microscopy,"hdp://www.afmuniversity.org/"" hdp://www.kgd.bme.hu/eszkoz/rm600.html" " 93"
KÖSZÖNÖM"MEGTISZTELŐ" FIGYELMÜKET!"
94"
