undefined

Tribological behavior and biocompatibility of novel Nickel-Free stainless steel manufactured via laser powder bed fusion for biomedical applications

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Nayak, Chinmayee ; Anand, Abhinav; Kamboj, Nikhil; Kantonen, Tuomas; Kajander, Karoliina; Tupala, Vilma; Heino, Terhi J.; Cherukuri, Rahul; Mohanty, Gaurav; Capek, Jan ; Polatidis, Efthymios; Goel, Sneha; Salminen, Antti; Ganvir, Ashish

Abstrakti:

<p>Due to the risk of releasing carcinogenic nickel ions from conventional 316L stainless steel under a corrosive human body environment, a new variant of steel termed nickel-free stainless steel (NiFSS) has been investigated. The present study investigates the tribological properties and biocompatibility of NiFSS manufactured via laser powder bed fusion (PBF-LB/M). The ferritic NiFSS exhibited significantly lower coefficient of friction (0.08 to 0.28) and wear rate (1.60 × 10<sup>-6</sup> mm<sup>3</sup>/Nm to 6.60 × 10<sup>-6</sup> mm<sup>3</sup>/Nm) compared to reported values for austenitic 316L SS, under both dry and simulated body fluid (SBF) conditions and various sliding geometries. This improvement is attributed to the superior hardness (3.394 ± 0.1340 GPa) and elastic modulus (238 ± 9.0797 GPa) of NiFSS. To assess the biocompatibility, the viability of mouse pre-osteoblastic MC3T3-E1 cells was evaluated with an Alamar Blue assay when the cells were cultured on top of PBF-LB/M built NiFSS and 316L SS samples. The results indicated that even though cell growth was most optimal on regular cell culture plastic, cell viability was better maintained on PBF-LB/M built NiFSS compared to 316L SS. Therefore, the results of the present study propose that PBF-LB/M fabricated NiFSS holds promise for application in biomedical devices for joint arthroplasty.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Tampereen yliopisto

Mohanty Gaurav Orcid -palvelun logo

Cherukuri Rahul Orcid -palvelun logo

Turun yliopisto

Kajander Karoliina

Heino Terhi

ANAND ABHINAV

Salminen Antti

Ganvir Ashish

Nayak Chinmayee

Kantonen Johannes

Kamboj Nikhil

Goel Sneha

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

242

Artikkelinumero

113013

Julkaisu­foorumi

62974

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kone- ja valmistustekniikka; Materiaalitekniikka; Ympäristötekniikka; Biolääketieteet

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.matdes.2024.113013

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä