Синтез, структура и свойства гидроксиапатита, композитов и покрытий на его основе

• Автор: Попрыгина, Татьяна Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФОСФАТЫ КАЛЬЦИЯ СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Семейство фосфатов кальция.

Их биологическая роль и применение .

1.1.1. Классификация ортофосфатов кальция

1.1.2. Структура ортофосфатов кальция

1.1.3. Перспективы и проблемы применения фосфатов кальция.

1.2. Синтез гидроксиапатита и композитов на его основе .

1.2.1. Современные способы получения гидроксиапатита .

1.2.2. Композиты на основе гидроксиапатита .

1.3. Апатитовые покрытия имплантатов
как модификация поверхности. Покрытия на титане.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ СИНТЕЗА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Получение гидроксиапатита в водном растворе
2.2. Получение гидроксиапатита в модельной жидкости
организма 8ВЕ
2.3. Микроэмульсионный способ получения гидроксиапатита
2.4. Имнрегнирование углеродистых имплантатов
гидроксиапатнтом
2.5. Синтез композитов гидроксиапатита с биополимерами
при мольном соотношении СаР1.
2.6. Синтез композитов гидроксиапатита с биополимерами
при мольном соотношении СаР1.
2.7. Получение покрытий на титане
2.8. Методы исследования образцов
2.8.1. Рентгенофазовый анализ
2.8.2. Сканирующая электронная микроскопия
и рентгеноспектральный микроанализ .
2.8.3. Инфракрасная спектроскопия
2.8.4. Просвечивающая электронная микроскопия.
2.8.5. Определение микротвердости.
2.8.6. Другие методы исследования.
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА ГИДРОКСИАПАТИТА. ИМПРЕГНИРОВАНИЕ ИМПЛАНТАТОВ
ГИДРОКСИАПАТИТОМ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОРБИРУЕМОСТИ ПОЛУЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ I VI
3.1. Сокращение времени синтеза
3.2. Введение модифицирующих добавок .
3.3. Проведение синтеза гидроксиапатита
в модельной жидкости организма .
3.4. Использование микроэмульсионного
способа получения гидроксиапатита.
3.5. Импрегнирование гидроксиапатитом многофункциональных углеродуглеродных имплантацнонных материалов и исследование
резорбирусмости i vi
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ ГИДРОКСИАПАТИТА С БИОПОЛИМЕРАМИ
4.1. Композиты, полученные при идеальном
мольном соотношении СаР 1, .
4.1.1. Композиты гидроксиапатит хондроитинсульфат.
4.1.2. композиты гидроксиапатит желатин.
4.1.3.Композиты гидроксиапатит хондроитинсульфат желатин .
4.1.4. Влияние ализаринового красного, температуры и режима смешения на характеристики композитов гидроксиапатита
с хондроигинсульфатом и желатином.
4.2. Композиты, полученные при мольном соотношении СаР 1,
4.2.1. Композиты гидроксиапатит хондроитинсульфат,
полученные при избытке иона кальция в растворе
4.2.2. Композиты гидроксиапатит желатин,
полученные при избытке иона кальция в растворе.
4.2.3. Композиты
гидроксиапатит хондроитинсульфат желатин,
полученные при избытке иона кальция в растворе.
ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКРЫТИЙ НА
5.1. Покрытия, содержащие фосфаты и карбонаты кальция .
5.2. Влияние добавок Рс2, Ее3 и ализаринового красного
на характеристики покрытий
5.3. Композиционные покрытия на титане
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Создание новых физиологически активных веществ Воронеж, VI Всероссийской конференции Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении индустрия наносистем и материалы Воронеж, IV Всероссийской научной конференции Физикохимические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах Воронеж, VII Всероссийской конференции Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении индустрия наносистем и материалы Воронеж, , V Всероссийской конференции Физикохимические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах Воронеж, региональной научной конференции по фармации и фармакологии Пятигорск, . ГЛАВА 1. Семейство фосфатов кальция. Гидроксиапатит ГА является основным фосфатом кальция с химической формулой СаюРб0Н2. Композиция и структура гидроксиапатита имеет близкое сходство с минеральным компонентом костной ткани позвоночных. Биологические жидкости организма пересыщены по отношению к гидроксиапатиту при нормальных физиологических условиях, поэтому рост и растворение гидроксиапатита вносит существенный вклад в процесс оссификации, камнеобразования и развития кариеса. Однако механизм формирования биологического гидроксиапатита до конца не изучен. В дополнение к нормальным процессам кальцификации костной и зубной ткани некоторые патологические процессы кальцификации также регулируются различными факторами, включающими клеточные и матричные протеины. Некоторые фосфаты кальция формируются как прекурсоры, имеющие химическое и структурное сходство с гидроксиапатитом, другие используются как сырье для получения фосфатных цементов и монокристаллов гидроксиапатита или образуются в качестве дополнительных фаз, поэтому в этой главе сначала коротко будет рассмотрено семейство ортофосфатов кальция, к которому и относится гидроксиапатит. Подобные обзоры уже были опубликованы разными авторами ,,. Важнейшим аспектом в современной технологии синтеза гидроксиапатита является зависимость характеристик и времени деградации имплантируемых в ткани живого организма биоматериалов от нуклеации и последующего роста гидроксиапатита на их поверхности. Для материалов, используемых в восстановительной хирургии, образование гидроксиапатита на поверхности является наиболее желаемым свойством, ведущим к хорошей биосовместимости материала с костной тканью. Исследования поверхности между костью и биоматериалами привели к разработке различных технологий получения гидроксиапатитовых покрытий на поверхности имплантатов в водных растворах. Эти методы используются для получения модифицированных поверхностей металлов, керамик, полимеров для улучшения биосовместимости и связывающей способности. В этой главе также будут рассмотрены некоторые известные особенности механизма роста гидроксиапатита в растворе и факторы, влияющие на этот процесс как i vi так и i viv. Помимо гидроксиапатита существует множество солей ортофосфатов кальция, которые перечислены в табл. Обычно классификация производится в соответствии с мольным соотношением СаР, значение которого изменяется от 0. Эти соли нерастворимы, за исключением СаНР2 и СаНР22Н. Гидроксиапатит является самой нерастворимой солью в нейтральных и щелочных растворах. Таким образом, все указанные в таблице фосфаты способны превращаться в гидроксиапатит при 5 . За исключением трикальцийфосфата и тетракапьцийфосфата эти соли могут образовываться в водных растворах. Однако, когда в биологической жидкости присутствуют малые количества двузарядных катионов с йонным радиусом порядка 0. Ртрикальцийфосфату . Дикальцийфосфат дигидрат ДКФД с формулой СаНР2Н и безводный дикальцийфосфат ДКФ СаНР стабильны при рН4. Растворимость ДКФ меньше растворимости ДКФД в 0. ДКФД постепенно дегидратируется в воде при 0С, образуя безводный дикальцийфосфат. Таблица 1. СаР молярн. СаНР2Н ДКФД 6. СаНР ДКФ 6. Са8Н2Р65Н ОКФ . АКФ . Са3Р2 рТКФ . Са3Р2 аТКФ . Са5РН ГА . К5 на основе Са3Р НРо. Октакалъцийфосфат ОКФ имеет формулу Са8Н2Рб5Н и часто образуется в качестве промежуточной фазы при формировании термодинамически более стабильного гидроксиапатита. Кристаллическая структура ОКФ состоит из двух слоев, параллельных 0 апатитового слоя, который напоминает аналогичный слой гидроксиапатита, и гидратированного слоя, содержащего все молекулы воды.