Технология гидроксиапатита кальция - стимулятора остеосинтеза

• Автор: Белякова, Елена Германовна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 183 с.

1.1. Краткая характеристика имплантируемых неорганических материалов

1.2. Биологически активные неорганические материалы ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИАПАТИТА КАЛЬЦИЯ .

2.1. Обзор основных способов получения синтетического гидроксиапатита кальция

2.1.1. Гидротермальный метод

2.1.2. Гидролиз фосфатных соединений

2.1.3. Тведрофазный синтез

2.1.4. Алкоксометод

2.1.5. Методы осаждения в водной среде

2.1.5.1. Синтез гидроксиапатита через реакцию обмена

2.1.5.2. Синтез гидроксиапатита путем реакции нейтрализации

в водных растворах

2.2. Синтез гидроксиапатита при гетерофазном взаимодействии гидроксида
кальция и фосфорной кислоты
2.2.1.Обзор существующих способов осаждения гидроксиапатита реакцией
нейтрализации в гетерофазной системе
2.2.2. Физикохимическое обоснование гетерофазного процесса синтеза
гидроксиапатита
2.2.2.1. Анализ фазовой диаграммы системы СаОРгОзНгО
2.2.2.2. Условия осаждения и растворимости гидроксиапатита
в системе СаОНг НзРО Н2О
2.2.2.3. Общие закономерности формирования осадка гидроксиапатита
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГИДРОКСИАПАТИТА КАЛЬЦИЯ, ПОЛУЧАЕМОГО МЕТОДОМ ГЕТЕРОФАЗНОГО СИНТЕЗА
3.1. Требования к материалу и задачи исследования
3.2. Экспериментальное исследование процесса синтеза гидроксиапатита кальция
3.2.1. Описание экспериментальных установок и методик экспериментов
3.2.2. Условия формирования однородной суспензии гидроксида кальция
3.2.3. Исследование влияния концентрации раствора фосфорной кислоты и
суспензии на качество и свойства гидроксиапатита
3.2.3.1. Влияние величины на состав осажденного материала
3.2.3.2. Исследование влияния концентрации исходных реагентов
на качество и свойства гидроксиапатита
3.2.4. Влияние условий смешивания исходных реагентов
на свойства осажденного продукта
3.2.5. Зависимость свойств осажденного гидроксиапатита
от условий старения суспензии
3.3. Изучение зависимости физикохимических и структурных свойств
гидроксиапатита катьция от условий термообработки
3.3.1. Фазовый состав термообработанного осадка
3.3.2. Зависимость удельной внутренней поверхности от температуры
3.3.3. Изменение объема пор гидроксиапатита при термообработке ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ИМПЛАНТАНТОВ
НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИАПАТИТА
4.1. Технология производства гидроксиапатита кальция
4.1.1. Выбор оборудования и разработка принципиальной схемы
производства гидроксиапати та кальция
4.1.2. Описание технологического процесса производства
гидроксиапатита кальция
4.2. Обоснование необходимости создания нового имплантируемого 1 материала с улучшенными свойствами
4.3. Производство пластического композиционного материала Грантпласт 4 ГЛАВА 5. СЕРТИФИКАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ИМПЛАНТАНТОВ НА
ОС1ЮВЕ ГИДРОКСИАПАТИТА
5.1. Испытания и применение материала
Кальций гидроксиапатит гранулированный
5.2. Испытания и применение стимулятора остеосинтеза Грантпласт
5.3. Перспективные материалы на основе гидроксиапатита кальция, разрабатываемые в настоящее время
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Примером биологически активной стеклокерамики может служить ВЮУЕЫТ1Укгоп ОшЪН, выпускаемый в Австрии. Таблица 2. Этот вид биологически активных неорганических имплантантов показал хорошую коррозионную устойчивость и механическую прочность как во время модельных испытаний, так и в живом организме . В настоящее время биокерамика, биоцементы и биостекла используются для костной пластики как в качссгве отдельных биоактивных имплантантов, так и в качестве добавок и покрытий биодеградируемых имплантантов ,,. Недостатком этих имплантируемых материалов является высокая плотность. Поэтому в настоящее время разработаны и испытаны некоторые виды пористой биоактивной керамики. Данные материалы имеют разветвленную систему открытых пор каналов, сформированных в прооцессе отжига. Это позволяет органической ткани сосудов прорастать в имплантированный материал, что исключает капсулирование или отторжение на начальном этапе ассимиляции. Впоследствии гидроксиапатит кальция, который является необходимой составляющей биологически активного имплантанта, может включаться в фосфорнокальциевый обмен организма и участвовать в образовании новой костной структуры . Следующим видом биологически активных имплантантов, вызывающих интерес биохимиков и медиков, являются неорганические имплантанты с ускоренной ассимиляцией в живом организме. Для ускорения этого процесса используется совмещение биологически активной неорганической матрицы главным образом гидроксиапатита кальция с органической средой способствующей ускоренному развитию клеток костной ткани остеоцитов, остеобластов, остеокластов или рекомбинантных белков гЬВМР, гЬВМР2 и пр. Наиболее известными примерами таких органических сред являются коллаген, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксимегилпропилцеллюлоза, инсулиновый белок . Основным препятствием для создания таких материалов является процесс отторжения живым организмом чужеродных белковых тел, однако процесс создания таких материалов является очень перспективным направлением. Кроме того, исследуется возможность нанесения на имплантируемые материалы различных лекарственных препаратов антисептиков, антибиотиков. При введении таких имплантантов в травмированную зону, в постоперационном периоде наблюдается выделение лекарства непосредственно в очаг поражения, что ускоряет процесс заживления и снижает возможность инфицирования раны . В этом направлении уместно помнить о том, что гидроксиапатит кальция проявляет хорошие сорбционные свойства и широко используется в хроматографии как селективный сорбент белков и некоторых биоорганических веществ. Таким образом, наиболее перспективными неорганическими имплантантами являются биологически активные материалы, на основе гидроксиапатита кальция, обладающего прекрасными остеокондуктивными свойствами. На основании этих исследований медиками были сформулированы новые потребительские свойства к внутрикостным имплантантам. Поэтому возникла необходимость в корректировке физикохимических характеристик гидроксиапатита кальция,применяемого в качестве стимулятора остеогенеза. Этот материал, является полным химическим и кристаллохимическим аналогом минерального вещества костей млекопитающих, что обусловливает его уникальные биологические свойства абсолютную иммунную совместимость и биоактивность способность стимулировать остеогенез, сращиваться с костью, служить строительным материалом для синтеза кости и входить в состав костной ткани, замещающей имплантант из гидроксиапатита . Последние работы по изучению процессов формирования костной ткани показывают, что на процесс биодеградации имплантированного гидроксиапатита влияют пористая структура, а также площадь поверхности. Поэтому костный имплантант, стимулирующий остеосинтез, должен обладать физикохимическими свойствами, которые позволят ему без осложнений включиться в процесс формирования костной структуры i viv. Ни один из продуктов, выпускаемых в настоящее время, не обладает всеми перечисленными свойствами, поэтому эти требования были положены в основу создания новой технологии гидроксиапатита кальция.