Исследование влияния условий кристаллизации на физико-химические свойства химически модифицированных фосфатов кальция

• Автор: Солоненко, Анна Петровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Фосфаты кальция

1.1.1. Общие сведения о составе, структуре и свойствах

1.1.2. Характеристика индивидуальных фосфатов кальция

1.1.2.1. Дикальция фосфат дигидрат (минерал брушит)

1.1.2.2. Октакальция фосфат

1.1.2.3. Трикальция фосфат

1.1.2.4. Гидроксиапатит

1.2. Состав, структура и свойства костной ткани

1.3. Биоматериалы на основе фосфатов кальция
1.3.1. Плотная и пористая керамика
1.3.2. Стеклокерамические биоматериалы
1.3.3. Композиционные биоматериалы
1.3.4. Полифазные материалы
1.3.5. Кальций-фосфатные цементы
1.4. Исследование биоактивности материалов на основе фосфатов кальция, кинетики и механизма их растворения
1.5. Выводы по литературному обзору
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методология исследования кристаллизации в кальциевофосфатных системах
2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости
2.3. Физико-химическое исследование твердых фаз
2.3.1. Методика рентгенофазового анализа
2.3.2. Методика ИК-Фурье-спектроскопии
2.3.3. Методика определения элементного состава методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно
связанной плазмой
2.3.4. Методика определения среднего размера частиц методом лазерной дифракции
2.3.5. Методика измерения площади удельной поверхности
2.3.6. Методика изучения морфологии частиц методом
оптической микроскопии
2.3.7. Методика термогравиметрического анализа
2.3.8. Методика термической обработки твердых фаз
2.4. Исследование закономерностей растворения твердых фаз
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В СЛАБОКИСЛЫХ КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ
3.1. Термодинамическое исследование кристаллизации в кальциевофосфатных системах
3.1.1. Описание алгоритма расчета термодинамических параметров процессов кристаллизации в кальциево-фосфатных системах
3.1.2. Результаты расчета термодинамических параметров процессов кристаллизации в кальциево-фосфатных системах
3.2. Экспериментальное исследование кристаллизации в слабокислых кальциево-фосфатных системах
3.2.1. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации
3.2.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при
высоких температурах
3.2.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % ИаС
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
В КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ В ПРИСУТСТВИИ ЖЕЛАТИНА
4.1. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации
4.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при высоких температурах
4.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % ИаС
Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ В ПРИСУТСТВИИ
СИЛИКАТ-ИОНОВ
5Л. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации
5.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при высоких температурах
5.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % ИаС
ВЫВОДЫ
Обозначения и сокращения
Список литературы

1.3.1. Плотная и пористая керамика
Керамические материалы нашли достаточно широкое применение в инженерии костной ткани. В зависимости от характера дефекта, требующего восстановления, используют плотно спеченную или пористую керамики. Особенности структуры двух типов материала, которые задаются в процессе синтеза, определяют различия в механических свойствах и отклике организма на инородное тело.
Для получения плотной керамики могут быть использованы методы шликерного литья, одноосного или изостатического прессования порошка с последующим спеканием формованного изделия [1, 68, 97, 124 - 128]. Стадия термообработки (при С —1273 К) обуславливает требование высокой термической стабильности (состава и физико-химических свойств) исходного дисперсного материала. В связи с этим плотно спеченную керамику изготавливают с использованием оксидов Ъх и А1 или стехиометрического ГА.
Гидроксилапатитовая плотная керамика характеризуется лучшей биосовместимостью с твердыми тканями по сравнению с подобными материалами на основе биоинертных Zr02 и АЬОз в силу сходства состава живой ткани и синтетического материала. Она также обладает исключительной химической стойкостью, высокой прочностью, а сопротивление износу и коэффициент трения сопоставимы по величине с данными характеристиками зубной эмали [30]. Однако данные свойства материала не всегда оказываются полезными. Так, устойчивость керамики по отношению к биологическим жидкостям проводит к тому, что вновь образующаяся кость не может врасти в имплантант и на месте контакта формируется волокнистая соединительная ткань, охватывающая инородное тело, препятствующая его остеоинтеграции. Повышенная жесткость керамического протеза также способна приводить к неравномерному распределению нагрузки, в результате чего клетки костной ткани запускают процесс растворения близлежащих ее участков, как результат снижается масса минерализованного матрикса, повышается его пористость и хрупкость - развивается остеопороз [15]. Керамика на основе ГА также