Реакционно-связанные композиты на основе фосфатов кальция для регенерации костных тканей

• Автор: Филиппов, Ярослав Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ

1. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

2. ВВЕДЕНИЕ

3. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

3.1. Строение костной ткани

3.2. Материалы биомедицинского назначения

3.3. Фосфаты кальция

3.4 Крист аллохимия фосфатов кальция

3.4.1. Дикальциевый фосфат дигидрат

3.4.2. Кристаллохимия а-трехкалъциевого фосфата

3.4.3. Кристаллохимия апатитов
3.4.4. Методы синтеза гидроксиапатита
3.4.5. Методы синтеза карбонатзамещенного гидроксиапатита
3.5. Компактные биоматериалы на основе фосфатов кальция
3.6. Ка льцийфосфатная керамика
3.6.1. Гидроксиапатитовая керамика
3.6.2. Керамика на основе трикалъциевого фосфата
3.6.3. Керамика на основе пирофосфата кальция
3.6.4. Композиционная керамика
3.6.5. Стеклокерамические материалы
3.6.6. Покрытия из гидроксиапатита на металлах
3.7. Цементные материалы
3.7.1. Коммерческие цементы
3.7.2. Цементы на основе фосфатов кальция
3.7.3. Апатитовые цементы
3.7.4. Брушитные цементы
3.7.5. Механические свойства
3.7.6. Преимуи1ества и недостатки кальцийфосфатных цементов
3.7.7. Влияние добавок на сроки схватывания
3.8. Химически (реакционно-) связанные материалы
3.8.1. Природа химического связывания
3.8.2. Методы упрочнения реакционно-связанных материалов
3.8.3. Структурообразование в дисперсных системах
3.8.4. Типы контактов между частицами
3.9. Влияние микроструктуры на биологические характеристики
3.10. Методы получения пористых материалов
3.10.1. Метод реплики
3.10.2. Метод удаляемой добавки
3.10.3. Метод вспенивания
3.10.4. Метод механического задания пор
3.11. Композиционные материалы
3.11.1. Композиты фосфат кальция/полимер
3.11.2. Композиты, армированные волокнами
3.11.3. Биосовместимые волокна для армирования композитов
3.12. Выводы ИЗ АНАЛИЗА ЛИТЕРАТУРЫ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Получение материалов
4.1.1. Синтез брушита
4.1.2. Получение пирофосфата кальция термическим разложением брушита
4.1.3. Синтез р-трикальциевого фосфата
4.1.4. Синтез триметафосфата натрия
4.1.5. Синтез пирофосфата натрия
4.1.6. Получение брушитных цементов
4.1.7. Синтез аморфного фосфата кальция (АФК)
4.1.8. Синтез а-трикалъциевого фосфата (а-ТКФ)
4.1.9. Получение реакционно-связанных материалов
4.1.10. Получение макропористых материалов
4.1.11. Получение композиционных материалов
4.2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
4.2.1 Рентгенографические исследования
4.2.2 Электронная микроскопия
4.2.3 Инфракрасная спектроскопия (ПК)
4.2.4 Термогравгтетрический (ГГ) и дифференциальный термический анализ (ДТА)
4.2.5 Ионометрия растворов
4.2.6 Исследование распределения частиц по размеру
4.2.7. Измерение С-потенциала
4.2.8. Определение времени схватывания г^ементной пасты
4.2.9. Расчёт геометрической плотности образцов
4.2.10. ЯМР-спектроскопия
4.2.11 Механические испытания
4.2.12. Биологические испытания
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Брушитные реакционно-связанные материалы
5.1.1. Влияние основных факторов получения на прочностные характеристики брушитных реакционно-твердеющих систем
5.1.2. Влияние модификатора на сроки схватывания, микроструктуру и прочность брушитного цемента
5.1.3. Композиты брушит/ГАП (брушит/ß-ТКФ)
5.1.4. Формирование брушитного реакционно-связанного материала
5.2. апатитные реакционно-связанные материалы
5.2.1. Выбор исходной твердой фазы (прекурсора) для формирования апатитных реакционносвязанных материалов
5.2.2. Исследование процесса гидратации ТКФ
5.2.3. Превращение ТКФ—>ГАП в реакционно-связанных материалах
5.2.4. Микроструктура и прочностные свойства реакционно-связанных материалов на основе ТКФ
5.2.5 Строение контактов между кристаллами продукта
5.3. Пористые материалы
5.4. Композиционные материалы
5.5. Биологические испытания реакционно-связанных материалов
5.5.1. Испытания in vitro
5.5.2. Испытания in vivo
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. ВЫВОДЫ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
9. ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Список используемых сокращений
ГАП - гидроксиапатит Саю(Р04)б(0Н)
ТКФ - трикальційфосфат СаДРСДД
ПФК - пирофосфат кальция СагРгСЬ
АФК - аморфный (орто)фосфат кальция Саз^О^хРЬО
АПФК - аморфный пирофосфат кальция СазРгСЬ-хНгО
ДКФД - дикальциевый фосфат дигидрат (брушит) СаНРСД^НгО
МКФМ - монокальциевый фосфат моногидрат СаОЬРСДД-НгО
нГАП- нестехиомстрический гидроксиапатит Сщіо-хіСПРОДфРОД^.^ОН)^)
КГАП - карбонатгидроксиапатит Са(10-х/2)(РО4)(б-х)(СОз)хОН(2-2у)(СОз)у
КФЦ - кальцийфосфатные цементы
РФА - рентгенофазовый анализ
ЯМР - ядерный магнитный резонанс
ИК-спектроскопия — инфракрасная спектроскопия
РЭМ - растровая электронная микроскопия
ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия
РСУ - решетка совпадающих узлов
SBF - искусственная межтканевая жидкость (от англ. Simulated Body Fluid) MDF - материалы, не содержащие макродефектов (от англ. Macro-Defect Free) МТТ - тест на цитотоксичность материала

CalciphOs (Швейцария) буферный раствор); Раствор 2: МКФМ (0.78г), CaS04-2H20 (0.39г), Н20, Н3Р04 (0.05М)
Shanghai Rebone Biomaterials Co (Китай) Rebone Порошок: ТетКФ ДКФ; Раствор: Н20 Апатит
Skeletal Kinetics (США) Callos Состав: а-ТКФ, СаСОЗ, МКФМ; Раствор: силикат натрия Апатит
Skeletal Kinetics (США) Callos Inject Состав: а-ТКФ и неизвестные соединения (веротно, близок по составу к Callos) Апатит
Skeletal Kinetics (США) OsteoVation EX Inject Вероятно близок к “Callos Inject” (прозводится S.K. но продается OsteoMed) Апатит
Stryker (США) Leibinger (Германия) BoneSource Порошок: ТетКФ (73%), ДКФД (27%); Раствор: Н20, смесь Na2HP04 и NaH2P04 Апатит
Stryker (США) Leibinger (Германия) HydroSet Порошок: ТетКФ , ДКФД, цитрат натрия трехзамещенный; Раствор: Н20, поливинилпирролидон, фосфат натрия Апатит
Synthes (США) Norian® SRS Norian® CRS Порошок: а-ТКФ (85%), СаСОз (12%) МКФМ (3%); Раствор: Н20, Na2HP04 Апатит
Synthes (США) Norian® SRS Fast Set Паста Norian® CRS Fast Set Паста Состав: не найден (вероятно близок к Norian SRS/CRS) Апатит
Synthes (США) Norian Drillable Состав: порошок фосфата кальция, биорезорбируемые волокна и раствор гиалуроната натрия Апатит