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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 7/2010

01.07.2010 | Symposium: Bulk Metallic Glasses VI

Biocompatibility Study of Zirconium-Based Bulk Metallic Glasses for Orthopedic Applications

verfasst von: Wei He, Andrew Chuang, Zheng Cao, Peter K. Liaw

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 7/2010

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Abstract

Bulk metallic glasses (BMGs) represent an emerging class of materials that offer an attractive combination of properties, such as high strength, low modulus, good fatigue limit, and near-net-shape formability. The BMGs have been explored in mechanical, chemical, and magnetic applications. However, little research has been attracted in the biomedical field. In this work, we study the potential of BMGs for the orthopedic repair and replacement. We report the biocompatibility study of zirconium (Zr)–based solid BMGs using mouse osteoblast cells. Cell attachment, proliferation, and differentiation are compared to Ti-6Al-4V, a well-studied alloy biomaterial. Our in-vitro study has demonstrated that cells cultured on the Zr-based BMG substrate showed higher attachment, alkaline phosphatase activity, and bone matrix deposition compared to those grown on the control Ti alloy substrate. Cytotoxicity staining also revealed the remarkable viability of cells growing on the BMG substrates.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Navarro, A. Michiardi, O. Castano, and J.A. Planell: J. R. Soc. Interface, 2008, vol. 5, pp. 1137–58.CrossRefPubMed M. Navarro, A. Michiardi, O. Castano, and J.A. Planell: J. R. Soc. Interface, 2008, vol. 5, pp. 1137–58.CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat D.R. Sumner and J.O. Galante: Clin. Orthop. Relat. Res., 1992, vol. 274, pp. 202–12.PubMed D.R. Sumner and J.O. Galante: Clin. Orthop. Relat. Res., 1992, vol. 274, pp. 202–12.PubMed
3.
Zurück zum Zitat M.L. Morrison, R.A. Buchanan, R.V. Leon, C.T. Liu, B.A. Green, P.K Liaw, and J.A. Horton: J. Biomed. Mater. Res., 2005, vol. 74A, pp. 430–38.CrossRef M.L. Morrison, R.A. Buchanan, R.V. Leon, C.T. Liu, B.A. Green, P.K Liaw, and J.A. Horton: J. Biomed. Mater. Res., 2005, vol. 74A, pp. 430–38.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C.A. Engh, J.D. Bobyn, and A.H. Glassman: J. Bone Joint Surg., 1987, vol. 69B, pp. 45–55. C.A. Engh, J.D. Bobyn, and A.H. Glassman: J. Bone Joint Surg., 1987, vol. 69B, pp. 45–55.
5.
Zurück zum Zitat C.J. Gilbert, R.O. Ritchie, and W.L. Johnson: Appl. Phys. Lett., 1997, vol. 71, pp. 476–78.CrossRefADS C.J. Gilbert, R.O. Ritchie, and W.L. Johnson: Appl. Phys. Lett., 1997, vol. 71, pp. 476–78.CrossRefADS
7.
Zurück zum Zitat A. Inoue and N. Nishiyama: MRS Bull., 2007, vol. 32, pp. 651–58. A. Inoue and N. Nishiyama: MRS Bull., 2007, vol. 32, pp. 651–58.
8.
Zurück zum Zitat S. Buzzi, K. Jin, P.J. Uggowitzer, S. Tosatti, I. Gerber, and J.F. Löffler: Intermetallics, 2006, vol. 14, pp. 729–34.CrossRef S. Buzzi, K. Jin, P.J. Uggowitzer, S. Tosatti, I. Gerber, and J.F. Löffler: Intermetallics, 2006, vol. 14, pp. 729–34.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat L. Liu, C.L. Qiu, Q. Chen, K.C. Chan, and S.M. Zhang: J. Biomed. Mater. Res., 2008, vol. 86A, pp. 160–69.CrossRef L. Liu, C.L. Qiu, Q. Chen, K.C. Chan, and S.M. Zhang: J. Biomed. Mater. Res., 2008, vol. 86A, pp. 160–69.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat K.C. Popat, M. Eltgroth, T.J. LaTempa, C.A. Grimes, and T.A. Desai: Biomaterials, 2007, vol. 28, pp. 4880–88.CrossRefPubMed K.C. Popat, M. Eltgroth, T.J. LaTempa, C.A. Grimes, and T.A. Desai: Biomaterials, 2007, vol. 28, pp. 4880–88.CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Y.H. Liu, G. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M.X. Pan, and W.H. Wang: Science, 2007, vol. 315, pp. 1385–88.CrossRefPubMedADS Y.H. Liu, G. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M.X. Pan, and W.H. Wang: Science, 2007, vol. 315, pp. 1385–88.CrossRefPubMedADS
12.
Zurück zum Zitat S. Hiromoto, A.P. Tsai, M. Sumita, and T. Hanawa: Mater. Trans., 2001, vol. 42, pp. 656–59.CrossRef S. Hiromoto, A.P. Tsai, M. Sumita, and T. Hanawa: Mater. Trans., 2001, vol. 42, pp. 656–59.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S. Hiromoto, K. Asami, A.P. Tsai, and T. Hanawa: Mater. Trans., 2002, vol. 43, pp. 261–66.CrossRef S. Hiromoto, K. Asami, A.P. Tsai, and T. Hanawa: Mater. Trans., 2002, vol. 43, pp. 261–66.CrossRef
14.
16.
Zurück zum Zitat M.B. Guglielmotti, S. Renou, and R.L. Cabrini: Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 1999, vol. 14, pp. 565–70.PubMed M.B. Guglielmotti, S. Renou, and R.L. Cabrini: Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 1999, vol. 14, pp. 565–70.PubMed
17.
Zurück zum Zitat O.B. Kulakov, A.A. Doktorov, S.V. D’Iakova, I. Denisov-Nikol’skii lul, and K.A. Grotz: Morfologiia, 2005, vol. 127, pp. 52–55.PubMed O.B. Kulakov, A.A. Doktorov, S.V. D’Iakova, I. Denisov-Nikol’skii lul, and K.A. Grotz: Morfologiia, 2005, vol. 127, pp. 52–55.PubMed
18.
Zurück zum Zitat R.L. Willaims, J.A. Hunt, and P. Tengvall: JBMR, 1995, vol. 29, pp. 1545–55. R.L. Willaims, J.A. Hunt, and P. Tengvall: JBMR, 1995, vol. 29, pp. 1545–55.
19.
Zurück zum Zitat C.M. Gundberg: Clin. Lab. Med., 2000, vol. 20, pp. 489–501.PubMed C.M. Gundberg: Clin. Lab. Med., 2000, vol. 20, pp. 489–501.PubMed
20.
21.
23.
Zurück zum Zitat D.M. Brunette, P. Tengvall, M. Textor, and P. Thomsen: Titanium in Medicine: Material Science, Surface Science, Engineering, Biological Responses and Medical Applications, Springer, New York, NY, 2001, pp. 174–76. D.M. Brunette, P. Tengvall, M. Textor, and P. Thomsen: Titanium in Medicine: Material Science, Surface Science, Engineering, Biological Responses and Medical Applications, Springer, New York, NY, 2001, pp. 174–76.
24.
Zurück zum Zitat A.H. Brothers and D.C. Dunand: MRS Bull., 2007, vol. 32, pp. 639–43. A.H. Brothers and D.C. Dunand: MRS Bull., 2007, vol. 32, pp. 639–43.
25.
Zurück zum Zitat B.R. Barnard, P.K. Liaw, M.D. Demetriou, and W.L. Johnson: Corros. Sci., 2008, vol. 50, pp. 2135–39.CrossRef B.R. Barnard, P.K. Liaw, M.D. Demetriou, and W.L. Johnson: Corros. Sci., 2008, vol. 50, pp. 2135–39.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M.D. Demetriou, C. Veazey, J.S. Harmon, J.P. Schramm, and W.L. Johnson: Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 101, p. 145702.CrossRefPubMedADS M.D. Demetriou, C. Veazey, J.S. Harmon, J.P. Schramm, and W.L. Johnson: Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 101, p. 145702.CrossRefPubMedADS
27.
Zurück zum Zitat E.D. Spoerke, N.G. Murray, H. Li, L.C. Brinson, D.C. Dunand, and S.I. Stupp: Acta Biomater., 2005, vol. 1, pp. 523–33.CrossRefPubMed E.D. Spoerke, N.G. Murray, H. Li, L.C. Brinson, D.C. Dunand, and S.I. Stupp: Acta Biomater., 2005, vol. 1, pp. 523–33.CrossRefPubMed
28.
Metadaten
Titel
Biocompatibility Study of Zirconium-Based Bulk Metallic Glasses for Orthopedic Applications
verfasst von
Wei He
Andrew Chuang
Zheng Cao
Peter K. Liaw
Publikationsdatum
01.07.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 7/2010
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-009-0150-5

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