journal article·2021-07-12

Micro + Nano: Conserving the Gold Standard Microroughness to Nanoengineer Zirconium Dental Implants

Divya Chopra, Karan Gulati, Sašo Ivanovski

Publisher page

Abstract

Zirconium has achieved popularity as a biomaterial for dental and orthopedic implants; however, its bioinertness can compromise implant-tissue integration, especially in compromised patient conditions. More recently, various nanoengineering strategies have been explored to enhance the bioactivity of Ti-based implants; however, nanoengineering of Zr-based implants has not been adequately explored. In this pioneering attempt, we report on the optimized fabrication of various nanostructures on microrough Zr surfaces and explore the influence of the underlying surface topography. In-depth optimization of electrochemical anodization (EA) is performed by tuning various parameters, including substrate topography, voltage/current and time, onto microrough (micromachined) and extremely rough Zr substrates, which represent clinically relevant implant surfaces. Variations of EA factors yielded various nanotopographies, including nanotubes, nanograss and nanotemplates, offering different topographical and chemical combinations. EA optimization and precise current-voltage recording was performed to arrive at clinically translatable and reproducible nanostructures on Zr surfaces. This study will pave the way toward the fabrication of the next generation of nanoengineered Zr-based orthopedic and dental implants.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Bone Tissue Engineering Materials · Anodic Oxide Films and Nanostructures · Electronic and Structural Properties of Oxides

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

The University of Queensland, School of Dentistry, Herston QLD 4006, Australia

Funding

National Health and Medical Research Council · University of Queensland

References (58)

Show source-provided references
1. 10.1016/j.actbio.2021.01.00110.1016/j.actbio.2021.01.001 ↗
2. 10.1016/j.dental.2007.06.00310.1016/j.dental.2007.06.003 ↗
3. 10.1016/j.actbio.2009.09.02110.1016/j.actbio.2009.09.021 ↗
4. 10.4303/bda/D11011910.4303/bda/D110119 ↗
5. 10.1016/j.intermet.2005.11.00310.1016/j.intermet.2005.11.003 ↗
6. 10.1002/(SICI)1097-4636(199802)39:2<331::AID-JBM22>3.0.CO;2-E10.1002/(SICI)1097-4636(199802)39:2<331::AID-JBM22>3.0.CO;2-E ↗
7. 10.1080/17425247.2017.126633210.1080/17425247.2017.1266332 ↗
8. 10.1016/j.actbio.2014.10.03710.1016/j.actbio.2014.10.037 ↗
9. 10.1016/j.compstruct.2018.01.05510.1016/j.compstruct.2018.01.055 ↗
10. 10.1016/j.colsurfb.2014.08.00510.1016/j.colsurfb.2014.08.005 ↗
11. 10.1016/j.msec.2018.07.04610.1016/j.msec.2018.07.046 ↗
12. 10.1016/j.surfcoat.2015.03.00110.1016/j.surfcoat.2015.03.001 ↗
13. 10.1016/j.electacta.2012.10.13010.1016/j.electacta.2012.10.130 ↗
14. 10.1016/S0142-9612(01)00110-710.1016/S0142-9612(01)00110-7 ↗
15. 10.1016/j.compstruct.2018.01.05510.1016/j.compstruct.2018.01.055 ↗
16. 10.1016/j.biomaterials.2008.05.01210.1016/j.biomaterials.2008.05.012 ↗
17. 10.1016/j.apsusc.2012.01.04310.1016/j.apsusc.2012.01.043 ↗
18. 10.1016/j.biomaterials.2008.08.00610.1016/j.biomaterials.2008.08.006 ↗
19. 10.1016/j.surfcoat.2013.10.03910.1016/j.surfcoat.2013.10.039 ↗
20. 10.1016/S1003-6326(11)61147-310.1016/S1003-6326(11)61147-3 ↗
21. 10.1016/j.pnsc.2014.04.00110.1016/j.pnsc.2014.04.001 ↗
22. 10.1016/j.msec.2018.05.06010.1016/j.msec.2018.05.060 ↗
23. 10.1016/j.corsci.2010.11.04410.1016/j.corsci.2010.11.044 ↗
24. 10.1016/j.elecom.2008.10.00210.1016/j.elecom.2008.10.002 ↗
25. 10.1016/j.corsci.2008.01.02610.1016/j.corsci.2008.01.026 ↗
26. 10.1016/j.corsci.2010.11.04410.1016/j.corsci.2010.11.044 ↗
27. 10.1016/j.cplett.2005.05.06510.1016/j.cplett.2005.05.065 ↗
28. 10.1016/j.cap.2007.04.03610.1016/j.cap.2007.04.036 ↗
29. 10.1016/j.apsusc.2016.02.17810.1016/j.apsusc.2016.02.178 ↗
30. 10.1016/j.msec.2011.07.01610.1016/j.msec.2011.07.016 ↗
31. 10.1016/j.msec.2011.04.00410.1016/j.msec.2011.04.004 ↗
32. 10.1016/j.elecom.2010.08.03310.1016/j.elecom.2010.08.033 ↗
33. 10.1016/j.msec.2018.05.07510.1016/j.msec.2018.05.075 ↗
34. 10.1111/j.1600-0501.2009.01775.x10.1111/j.1600-0501.2009.01775.x ↗
35. 10.1016/j.electacta.2011.04.09810.1016/j.electacta.2011.04.098 ↗
36. 10.1021/acsbiomaterials.8b0082910.1021/acsbiomaterials.8b00829 ↗
37. 10.1021/acsami.0c1956910.1021/acsami.0c19569 ↗
38. 10.1002/term.223910.1002/term.2239 ↗
39. 10.1002/anie.20100137410.1002/anie.201001374 ↗
40. 10.1016/j.msec.2020.11086010.1016/j.msec.2020.110860 ↗
41. 10.1016/j.apsusc.2019.14460410.1016/j.apsusc.2019.144604 ↗
42. 10.1016/j.elecom.2008.10.00210.1016/j.elecom.2008.10.002 ↗
43. 10.1016/j.biomaterials.2013.11.08910.1016/j.biomaterials.2013.11.089 ↗
44. 10.1016/j.cellbi.2003.12.00410.1016/j.cellbi.2003.12.004 ↗
45. 10.1016/j.biomaterials.2013.11.08910.1016/j.biomaterials.2013.11.089 ↗
46. 10.1016/j.electacta.2016.05.02710.1016/j.electacta.2016.05.027 ↗
47. 10.1039/B9NR00131J10.1039/B9NR00131J ↗
48. 10.1016/j.apsusc.2014.07.04610.1016/j.apsusc.2014.07.046 ↗
49. 10.1016/j.biortech.2012.07.04810.1016/j.biortech.2012.07.048 ↗
50. 10.1016/j.jallcom.2016.05.18310.1016/j.jallcom.2016.05.183 ↗
51. 10.1002/smll.20070011410.1002/smll.200700114 ↗
52. 10.1039/C5TA00408J10.1039/C5TA00408J ↗
53. 10.1021/acs.jpcc.5b0338310.1021/acs.jpcc.5b03383 ↗
54. 10.1016/j.jcis.2018.06.00410.1016/j.jcis.2018.06.004 ↗
55. 10.1016/j.corsci.2008.01.02610.1016/j.corsci.2008.01.026 ↗
56. 10.1016/j.elecom.2014.06.02110.1016/j.elecom.2014.06.021 ↗
57. 10.1016/S0010-938X(01)00113-510.1016/S0010-938X(01)00113-5 ↗
58. 10.1016/j.electacta.2005.05.05810.1016/j.electacta.2005.05.058 ↗