|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Биорезорбируемая керамика на основе пирофосфата и полифосфатов кальциядипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Сафронова Т.В.
- Автор: Корнейчук С.А.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2012
- Аннотация: Растущие потребности регенеративной медицины и ортопедической хирургии требуют создания новых биоактивных материалов для костных имплантатов. Особое внимание уделяется композиционным материалам, содержащим биорезорбируемую фазу. Резорбируемые материалы являются источником необходимых для активного построения костной ткани элементов. В настоящее время модифицированный гидро-ксиапатит и трикальцийфосфат (ТКФ) Са3(РО4)2 используются в качестве такой фазы. Пирофосфат кальция (ПФК) Са2Р2О7 и полифосфаты кальция Ca(PO3)2 являются более растворимыми, чем ТКФ, и могут быть применены в качестве резорбируемой фазы. По современным требованиям резорбируемые керамические материалам должны обладать пористой макроструктурой для лучшей интеграции с тканями организма. Целью данной работы является создание пористого биорезорбируемого керами-ческого материала на основе ПФК и полифосфатов кальция для использования в кон-струкциях тканевой инженерии. Были поставлены следующие задачи: получение заго-товок для керамических материалов на основе брушитных цементных масс, исследо-вание процесса спекания и выбор оптимального режима спекания, исследование влия-ния содержания полифосфата кальция на свойства и структуру керамики, исследова-ние формирования пористой структуры материала при термообработке. Заготовки для керамики были получены с помощью формования пластических масс на основе кальцийфосфатных брушитных цементов по реакциям 1 и 2. Ca3(PO4)2 + H3PO4 + 2Н2О = 3CaHPO4*2H2O (1), Са3(РО4)2 + Са(Н2РО4)2*Н2О+7H2O= 4СаНРО4*2Н2О (2). Прекурсором фазы ПФК являлся брушит, образующийся по указанным реакциям. Для создания в композите с преобладающей фазой ПФК перкурсора фазы полифосфата при смешивании компонентов использовании избыток ортофосфорной кислоты (реак-ция 1) или монокальцийфосфата моногидрата (МКФМ) Са(НРО4)2*Н2О (реакция 2). Для замедления сроков схватывания пластической массы в реакции (1) были использо-ваны замедлители твердения пирофосфат натрия Na4P2O7, гексаметафосфат натрия (NaPO4)6 и лимонная кислота C6H8O7. После затвердевания и сушки сформованные за-готовки обжигали в интервале температур 600-1000°С. 42 Образцы были исследованы с помощью методов РФА, РЭМ, ТГА/ДТА, дилато-метрии, ионометрии растворов, in vitro и in vivo тестов. В ходе термической обработки брушит переходит в ПФК, а МКФМ – в поли-фосфат кальция. Скорость резорбции полученных материалов регулируется соотноше-нием фаз пирофосфата кальция и полифосфата кальция. С ростом содержания поли-фосфата кальция в интервале 5-40% прочность керамических материалов на изгиб уве-личивается от 20 МПа до 35 МПа. Спекание керамики сначала идет по твердофазному механизму, а выше 900°С – по жидкофазному. Присутствие полифосфата и пирофос-фата натрия снижает температуру начала жидкофазного спекания до 600°С. Благодаря выгоранию лимонной кислоты и кипению при высоких температурах расплава в сис-темах Na2O-CaO-P2O5 и CaO-P2O5 удалось получить материал с бимодальной порис-той макроструктурой. По данным биологических испытаний материалы не вызывают отторжения организма и являются биорезорбируемым. Таким образом, был получен ряд биорезорбируемых керамических композици-онных пористых материалов на основе пирофосфата и полифосфата кальция с повы-шенной скоростью резорбции. Такие материалы в дальнейшем могут быть использо-ваны в качестве пористой основы конструкций тканевой инженерии.
- Добавил в систему: Сафронова Татьяна Викторовна