Гранулированные материалы на основе плохо окристаллизованного карбонатгидроксиапатита, гидросиликата кальция и желатина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

По суспензионной технологии из синтетических керамических порошков с варьируемой в широком диапазоне пропорцией плохо окристаллизованного карбонатгидроксиапатита и гидросиликата кальция, а также связующего полимера (желатина) получены сферические гранулы. Показано, что в условиях экспериментов формируются полидисперсные образцы, включающие частицы с диаметром от 500 мкм до 5 мм и открытой пористостью порядка 40–60%. Гранулированные материалы содержат 19–29 мас. % желатина и 60–75 мас. % неорганических солей.

Об авторах

А. П. Солоненко

Омский государственный медицинский университет

Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644099, Омск, ул. Ленина, 12

А. Е. Шевченко

Омский государственный медицинский университет

Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644099, Омск, ул. Ленина, 12

Д. А. Полонянкин

Омский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644050, Омск, пр. Мира, 11

Список литературы

  1. Бaринов C.М., Комлeв В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука, 2005. 204 с.
  2. Гроссер А.В., Матело С.К., Купец Т.В. Микроэлементы и микроэлементозы: кремний, фтор, йод (часть 1) // Профилактика сегодня. 2009. № 10. С. 6–14.
  3. Ortali C., Julien I., Vandenhende M., Drouet C., Champion E. Consolidation of Bone-Like Apatite Bioceramics by Spark Plasma Sintering of Amorphous Carbonated Calcium Phosphate at Very Low Temperature // J. Eur. Ceram. Soc. 2018. V. 38. № 4. P. 2098–2109. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2017.11.051
  4. Фадеева И.В., Фомин А.С., Филиппов Я.Ю., Божкова С.А., Лабутин Д.В., Баринов С.М. Пористая карбонатгидроксиапатитовая керамика, полученная по оригинальному методу “керамического бисквита”, для медицины // Перспективные материалы. 2018. № 4. С. 24–30. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2018-4-24-30
  5. Li S., Yu W., Zhang W., Zhang G., Yu L., Lu E. Evaluation of Highly Carbonated Hydroxyapatite Bioceramic Implant Coatings with Hierarchical Micro-/Nanorod Topography Optimized for Osseointegration // Int. J. Nanomed. 2018. V. 13. P. 3643–3659. https://doi.org/10.2147/IJN.S159989
  6. Cahyanto A., Maruta M., Tsuru K., Matsuya S., Ishikawa K. Fabrication of Bone Cement that Fully Transforms to Carbonate Apatite // Dent. Mater. J. 2015. V. 34. № 3. P. 394–401. https://doi.org/10.4012/dmj.2014-328
  7. Hayashi K., Tsuchiya A., Shimabukuro M., Ishikawa K. Multiscale Porous Scaffolds Constructed of Carbonate Apatite Honeycomb Granules for Bone Regeneration // Mater. Design. 2022. V. 215. P. 110468. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.110468
  8. Tas A.C. Preparation of Self-Setting Cement-Based Micro- and Macroporous Granules of Carbonated Apatitic Calcium Phosphate // Advances in Bioceramics and Biocomposites II, Ceramic Engineering and Science Proc. 2007. V. 27. P. 49–60.
  9. Lin Y.-H., Chiu Y.-C., Shen Y.-F., Wu Y.-H.A., Shie M.-Y. Bioactive Calcium Silicate/poly-ε-caprolactone Composite Scaffolds 3D Printed under Mild Conditions for Bone Tissue Engineering // J. Mater. Sci: Mater. Med. 2018. V. 29. № 1. P. 11. https://doi.org/10.1007/s10856-017-6020-6
  10. Mansur A.A.P., Mansur H.S. Preparation, Characterization and Cytocompatibility of Bioactive Coatings on Porous Calcium-Silicate-Hydrate Scaffolds // Mater. Sci. Eng. 2010. V. 30. P. 288–294. https://doi.org/10.1016/j.msec.2009.11.004
  11. Huan Z., Chang J. Calcium–Phosphate–Silicate Composite Bone Cement: Self-Setting Properties and in vitro Bioactivity // J. Mater. Sci: Mater. Med. 2009. V. 20. P. 833–841. https://doi.org/10.1007/s10856-008-3641-9
  12. Guo H., Wei J., Yuan Y., Liu C. Development of Calcium Silicate/Calcium Phosphate Cement for Bone Regeneration // Biomed. Mater. 2007. V. 2. P. S153–S159. https://doi.org/10.1088/1748-6041/2/3/s13
  13. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A. Poorly Crystallized Hydroxyapatite and Calcium Silicate Hydrate Composites: Synthesis, Characterization and Soaking in Simulated Body Fluid // Mater. Charact. 2020. V. 161. P. 110158. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2020.110158
  14. Maddalena R., Li K., Chater P.A., Michalik S., Hamilton A. Direct Synthesis of a Solid Calcium–Silicate–Hydrate (C–S–H) // Constr. Build. Mater. 2019. V. 223. P. 554–565. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.024
  15. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A. Synthesis and Physicochemical Investigation of Calcium Silicate Hydrate with Different Stoichiometric Composition // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1210. P. 012132. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1210/1/012132
  16. Yarusova S.B., Somova S.N., Kharchenko U.V., Gordienko P.S., Beleneva I.A. Effect of the Conditions of the Synthesis of Calcium Silicates on the Kinetics of Microbiological Treatment of Aqueous Media // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 8. P. 1135–1140. https://doi.org/10.1134/S0036023621080313
  17. Yu P., Kirkpatrick R.J., Poe B., McMillan P.F., Cong X. Structure of Calcium Silicate Hydrate (C–S–H): Near-, Mid-, and Far-Infrared Spectroscopy // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. № 3. P. 742–748. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1999.tb01826.x
  18. Andersen F.A., Brecevic L. Infrared Spectra of Amorphous and Crystalline Calcium Carbonate // Acta Chem. Scand. 1991. V. 45. P. 1018–1024. https://doi.org/10.1002/CHIN.199209005
  19. Rey C., Marsan O., Combes C., Drouet C., Grossin D., Sarda S. Characterization of Calcium Phosphates Using Vibrational Spectroscopies // Advances in Calcium Phosphate Biomaterials, Springer Series in Biomaterials Science and Engineering. Berlin: Springer, 2014. V. 2. P. 229–266. https://doi.org/10.1007/978-3-642-53980-0_8
  20. Hossana M.J., Gafurb M.A., Kadirb M.R., Karima M.M. Preparation and Characterization of Gelatin-Hydroxyapatite Composite for Bone Tissue Engineering // IJET-IJENS. 2014. V. 14. № 1. P. 24–32.
  21. Karunadasa K.S.P., Manoratne C.H., Pitawala H.M.T.G.A., Rajapakse R.M.G. Thermal Decomposition of Calcium Carbonate (Calcite Polymorph) as Examined by in-situ High-Temperature X-ray Powder Diffraction // J. Phys. Chem. Solids. 2019. V. 134. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.05.023
  22. Maruta M., Arahira T., Tsuru K., Matsuya S. Characterization and Thermal Decomposition of Synthetic Carbonate Apatite Powders Prepared Using Different Alkali Metal Salts // Dent. Mater. J. 2019. V. 38. № 5. P. 750–755. https://doi.org/10.4012/dmj.2018-213
  23. Wan X., Chang C., Mao D., Jiang L., Li M. Preparation and in vitro Bioactivities of Calcium Silicate Nanophase Materials // Mater. Sci. Eng. C. 2005. V. 25. P. 455–461. https://doi.org/10.1016/j.msec.2004.12.003

Дополнительные файлы


© А.П. Солоненко, А.Е. Шевченко, Д.А. Полонянкин, 2023