Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Направленный синтез высокодисперсных материалов на основе гидроксилапатита

Диссертация: Направленный синтез высокодисперсных материалов на основе гидроксилапатита
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Наибольшее влияние на увеличение фактора формы кристаллов с 1 до 3 и увеличение их максимального размера с 10 до 50 нм при синтезе ГАП из Ca (N03)2 оказывает рост температуры. В случае синтеза ГАП из Са (СН3СОО)г анизотропные кристаллы с фактором формы равным 3 можно получить во всем интервале температур, изменяя рН и начальные концентрации «с» реагентов. Установлен значительный вклад совместных… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Введение
  • 2. Обзор литературы. g
    • 2. 1. Кристаллохимия апатитов. g
    • 2. 2. Фазовые равновесия в системе СаО-РгОз-НгО
    • 2. 3. Ортофосфаты кальция
    • 2. 4. Методы синтеза гидроксилапатита
      • 2. 4. 1. Осаждение гидроксилапатита в водных растворах
      • 2. 4. 2. Получение гидроксилапатита гидролизом ортофосфатов кальция
    • 2. 5. Морфология кристаллов гидроксилапатита и кинетика их роста
      • 2. 5. 1. Влияние ионного состава раствора
    • 2. 6. Структура и свойства костной ткани
    • 2. 7. Материалы биомедицинского назначения
      • 2. 7. 1. Гидроксилапатитовая керамика
      • 2. 7. 2. Стеклокерамические материалы
      • 2. 7. 3. Покрытия из гидроксилапатита на металлах
      • 2. 7. 4. Композиты гидроксилапатит/полимер
      • 2. 7. 5. Цементы на основе фосфатов кальция
    • 2. 8. Выводы из анализа литературы
  • 3. Методы эксперимента
    • 3. 1. Синтез образцов
      • 3. 1. 1. Синтез аморфных фосфатов кальция
      • 3. 1. 2. Синтез гидроксилапатита методом осаждения
      • 3. 1. 3. Получение и гидролиз СаНР04−2Н20, СаНР04, а-Са3(Р04)
      • 3. 1. 4. Синтез модифицированных фосфатов кальция
      • 3. 1. 5. Синтез композиционных материалов гидроксилапатит/желатин
      • 3. 1. 6. Получение цементов
    • 3. 2. Методы исследования образцов
      • 3. 2. 1. Рентгенографические исследования
      • 3. 2. 2. Электронная микроскопия
      • 3. 2. 3. Фотометрические исследования
      • 3. 2. 4. Инфракрасная спектроскопия
      • 3. 2. 5. Ионометрия растворов
      • 3. 2. 6. Анализ состава образцов и их стехиометрии
      • 3. 2. 7. Биомиметическое тестирование in vitro
      • 3. 2. 8. Механические испытания
    • 3. 3. Методы обработки экспериментальных данных
      • 3. 3. 1. Обработка рентгенографических данных
      • 3. 3. 2. Обработка данных факторного эксперимента
      • 3. 3. 3. Расчет ионных и фазовых равновесий
  • 4. Обсуждение результатов
    • 4. 1. Получение гидроксилалатита методом осаждения
      • 4. 1. 1. Исследование морфологии ГАП
      • 4. 1. 2. Исследование кинетики образования ГАП
      • 4. 1. 3. Анализ стехиометрии осадка
      • 4. 1. 4. Рекомендации по синтезу порошков гидроксилапатита
    • 4. 2. Синтез и исследование аморфного фосфата кальция
    • 4. 3. Получение ГАП гидролизом ортофосфатов кальция
      • 4. 3. 1. Гидролиз дикальциевых фосфатов
      • 4. 3. 2. Гидролиз а-трикальциевого фосфата
    • 4. 4. Получение модифицированных фосфатов кальция. ф
    • 4. 5. Исследование биоактивности материалов
    • 4. 6. Получение материалов гидроксилапатит/желатин
    • 4. 7. Цементы на основе фосфатов и силиката кальция

Направленный синтез высокодисперсных материалов на основе гидроксилапатита (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Увеличение продолжительности жизни, которое должно стать характерной чертой нового тысячелетия, требует решения ряда медико-материаловедческих проблем, в частности, создания материалов для искусственных органов и тканей [1−8]. В настоящее время рынок биоматериалов оценивается суммой ~3 млрд $, прогнозируемый годовой прирост составляет 10%, а объемы требуемых 'материалов оцениваются на уровне десятков тонн [1]. При утрате значительных по размеру участков кости (вследствие ее механического повреждения или после удаления опухоли) возникает необходимость в возмещении возникшего дефекта. Число больных, нуждающихся в операциях по восстановлению целостности костей, очень велико — только в США это более 1 млн. человек ежегодно [1,2].

Создание биоматериалов для замены поврежденной костной ткани перспективная, бурно развивающаяся область исследований. Костная ткань представляет собой композиционный материал на основе ультрадисперсного карбонатсодержащего гидроксилапатита Саю-х-у/2(НР04)х (С0з)у (Р04)б-х-у (0Н)2-х и белка коллагена с многоуровневой структурной организацией компонентов [2,3].

В силу сходства химического состава, материалы на основе фосфатов кальция находят широкое применение в медицине при операциях по восстановлению целостности поврежденной кости. Считается, что не только химический состав, но и морфология синтетических кристаллов гидроксилапатита является важной характеристикой, определяющей отклик организма на чужеродный материал [9]. С этой точки зрения идеальным является материал, химический состав и гранулометрия которого подобны костному биоминералу: нестехиометрический гидроксилапатит Саiо-х (НР04)х (Р04)б-х (ОН)2-х (0<х<1) с кристаллами в форме пластин размерами 40×20×5 нм и осью «с» кристаллической структуры, лежащей в плоскости кристалла.

В настоящее время в медицинской практике наиболее широко используются крупнокристаллические керамические материалы в форме плотных и пористых блоков и гранул. Клинические испытания показали, что крупнокристаллический гидроксилапатит (ГАП) значительно медленнее превращается в новую костную ткань по мере резорбции (растворения в организме) в отличие от высокодисперсных материалов — аморфного фосфата кальция (АФК) или нанокристаллических фосфатов кальция [1,2].

Разработанные к настоящему времени растворные методы синтеза ГАП позволяют получать высокодисперсные порошки, форма частиц которых, в зависимости от условий синтеза, непредсказуемо варьируется в широких пределах от равноосной до игольчатой. Тем не менее, информация о влиянии параметров синтеза ГАП на морфологию конечного продукта, выраженная в явном и количественном виде, отсутствует. Отмечается, что образцы порошков фосфатов кальция, полученные в рамках одинаковой методики синтеза, вызывают различную реакцию организма, вплоть до полного отторжения материала [9]. В этой связи возникает целый ряд химико-материаловедческих задач в области синтеза фосфатов кальция с заданным составом и микроморфологией, оценки их будущей биоактивности in vitro и разработки приемов корректировки биоактивности путем химического модифицирования получаемого порошка.

Целью работы являлся направленный синтез биологически активных фосфатов кальция с заданным составом и микроморфологией и создание биорезорбируемых композиционных материалов на их основе.

Биоактивность" - комплексная характеристика совместимых с организмом материалов, учитывающая, помимо биологических процессов роста и дифференциации клеток, также: (а) скорость растворения материала в слабокислой среде, создаваемой определенными группами клеток- (б) скорость осаждения гидроксилапатита из межтканевой жидкости организма на поверхности материала. В данной работе процессы растворения и осаждения ГАП изучались в модельных растворах, имитирующих состав жидких сред организма.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Систематическое исследование влияния параметров синтеза ГАП методом осаждения (рН, температура, состав раствора, ионная сила, время синтеза) на.

• микроморфологию и состав получаемого фосфата.

2. Исследование кинетики синтеза ГАП путем гидролиза других ортофосфатов кальциявыявление влияния условий гидролитического синтеза на морфологию кристаллов ГАП.

3. Модификация химического состава ГАП с целью повышения его биоактивностиоценка биоактивности полученных материалов в процессе модельных реакций растворения/осаждения in vitro.

4. Создание модельных композиционных материалов типа ГАП/биополимер и многокомпонентных цементов на основе синтезированных в работе фосфатов кальция.

Основные методы исследования, которые использовались в работе: рентгенография, растровая и просвечивающая электронная микроскопия, ИК спектроскопия, автоматическая ионометрия, ренттеноспектральный микроанализ, химический анализ, механические испытания.

В литературном обзоре рассмотрены кристаллохимические особенности апатита, приведены данные по фазовым равновесиям ортофосфатов кальция, краткие характеристики соединений и методы их получения. Рассмотрены вопросы, связанные с кинетикой роста гидроксилапатита в водных растворах, влиянием ионного состава среды на морфологию частиц ГАП. Разделы методы эксперимента и методы обработки ф экспериментальных данных содержат подробное описание использованных экспериментальных методик и методов математической обработки полученных данных.

Полученные результаты представлены и обсуждаются в соответствии с целью и задачами настоящей работы.

Научная новизна работы состоит в следующих положениях, которые выносятся на защиту:

1. Систематически исследовано влияние параметров (факторов) синтеза ГАП методом осаждения из растворов солей (начальная концентрация реагентов, рН, температура) на размер и форму получаемых кристаллов. Морфологические характеристики кристаллов ГАП были установлены в результате совместного применения полнопрофильного рентгенографического анализа и просвечивающей электронной микроскопии.

2. В результате регрессионного анализа морфологических характеристик кристаллов получены математические модели, позволяющие количественно оценить факторы синтеза ГАП методом осаждения. Установлен значительный вклад двойных эффектов взаимодействия факторов при синтезе ГАП из Са (ЫОз)г и тройного эффекта при синтезе из Са (СНзСОО)г. Интерпретация регрессионных моделей дана на основании расчетов ионных равновесий в растворах солей.

• 3. Впервые обнаружена мезопористая структура аморфного фосфата кальция с размерами пор 5 — 50 нм и предложена модель ее образования. Изучено наследование пористости нанокристаллами ГАП, полученными кристаллизацией АФК.

4. Показано, что при синтезе ГАП гидролизом трикальциевого фосфата а-Саз (РС>4)2 (ТКФ) с примесью гидроксилапатита скорость реакции падает с увеличением степени химической неоднородности материала, задаваемой соотношением Са/Р исходных реагентов при синтезе ТКФ. Впервые отмечено, что рост температуры гидролиза приводит к изменению морфологии ГАП с пластинчатой (при 40 °С) на игольчатую (при 100 °С).

5. Предложен метод синтеза, позволяющий проводить химическую модификацию ГАП посредством частичного замещения фосфатных групп на силикатные (до 4% вес. кремния). Показано, что кремнийсодержащий ГАП обладает большей растворимостью в слабокислых растворах по сравнению с незамещенным гидроксилапатитом.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Получены регрессионные уравнения, позволяющие путем выбора определенных параметров растворного синтеза проводить направленное получение высокодисперсных порошков ГАП с кристаллами требуемого размера, формы и состава. Для контроля микроморфологии получаемых кристаллов может быть использована апробированная в работе методика полнопрофильного рентгенографического анализа в варианте для анизотропной частицы.

2. Синтезированные в работе порошковые материалы ранжированы по биоактивности на основании скорости растворения при рН = 4−6. Использованная методика может бьггь рекомендована как простой прием предварительного тестирования биоматериалов in vitro.

3. Предложены цементные смеси фосфатов и силикатов кальция, компактные материалы на основе которых демонстрируют прочность 5−13 МПа после трехдневной обработки в растворе искусственной межтканевой жидкости и могут бьггь использованы в стоматологии для заполнения внутренних полостей зубной ткани любой формы. Методом двойной диффузии через проницаемую полимерную мембрану получены композиционные материалы ГАП/желатинпримененная методика может быть использована для биомиметического синтеза резорбируемых композитов.

4. Рекомендовано использовать мезопористый АФК с высокоразвитой поверхностью, а также цементные материалы с добавками биополимера, в качестве систем-носителей лекарственных препаратов локального пролонгированного действия. Данная идея реализована на примере инкапсуляции антибиотика широко спектра действия (гентамицина) в композит силикофосфатный цемент/желатин.

Материалы диссертационной работы опубликованы в 11 работах, в том числе в 4-х статьях и в тезисах 7 докладов на международных научных конференциях.

Настоящая работа является частью систематических исследований, проводимых на Факультете наук о материалах МГУ и в лаборатории неорганического материаловедения кафедры неорганической химии Химического факультета МГУ в рамках программы поддержки ведущих научных школ России (грант НШ-2033.03.2003). Часть работы была выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты РФФИ 02−03−33 271, ОЗ-ОЗ-42 524-з) и программы «Университеты России» (грант УР.06.03.006).

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность студентам Факультета наук о материалах МГУ Синицыной О. В., Плохих Н. В., Кузнецову А. В., Соину А. В., Ковалевой Е. С., аспиранту Гаршеву А. В. за активное участие в получении результатоввсем сотрудникам и аспирантам лаборатории неорганического материаловедения, сотруднику Химического факультета МГУ Бобылеву А. П. за помощь в проведении спектроскопических исследований, а также Prof. М. Epple (Университет Рур Бохума, г. Бохум, Германия) и Dr. A. Ravaglioli (Исследовательский институт керамических технологий, г. Фаенца, Италия) за плодотворное сотрудничество.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

С точки зрения близости химического состава искусственного материала к кости фосфаты кальция являются наиболее подходящими материалами на роль заменителей костной ткани. Долгое время считалось, что гидроксилапатит (ГАП) Саю (Р04)б (0Н)2 -идеальный в плане биосовместамости материал для восстановления поврежденных зубов и костей. Гидроксилапатит прекрасно совместим с мускульной тканью и с кожным покровом, после имплантации он может напрямую срастаться с костной тканью в организме [1].

5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. На основании анализа размеров кристаллов ГАП, синтезированных методом осаждения из растворов солей, получены регрессионные модели, позволяющие количественно оценить значимость параметров синтеза — начальной концентрации реагентов, рН и температуры. Морфологические характеристики кристаллов ГАП определены в результате совместного применения полнопрофильного рентгенографического анализа и просвечивающей электронной микроскопии.

2. Наибольшее влияние на увеличение фактора формы кристаллов с 1 до 3 и увеличение их максимального размера с 10 до 50 нм при синтезе ГАП из Ca (N03)2 оказывает рост температуры. В случае синтеза ГАП из Са (СН3СОО)г анизотропные кристаллы с фактором формы равным 3 можно получить во всем интервале температур, изменяя рН и начальные концентрации «с» реагентов. Установлен значительный вклад совместных двойных эффектов взаимодействия факторов при синтезе ГАП из Ca (N03)2 и тройного эффекта (концентрация-рН-Т) при синтезе из Са (СН3СОО)2- Интерпретация регрессионных моделей дана на основании расчетов содержания преимущественных ионных форм в растворах солей.

3. Процесс образования гидроксилапатита протекает в две стадии. Первая, относительно быстрая стадия, связана с образованием аморфного фосфата кальция (АФК), который в дальнейшем претерпевает микрорасслаивание и в процессе частичного растворения-осаждения превращается в ГАП. Впервые отмечено образование мезопористой структуры АФК с размерами пор 5 — 50 нм и наследование пористости нанокристаллами ГАП. Установлен эффект ингибирования кристаллизации АФК в ГАП ионами цинка.

4. Показано, что при синтезе гидроксилапатита гидролизом трикальциевого фосфата а-Са3(Р04)2 (ТКФ) с примесью ГАП скорость реакции падает с увеличением степени фазовой неоднородности материала. Рост температуры гидролиза приводит к изменению морфологии ГАП с пластинчатой (при 40 °С) на игольчатую (при 100 °С) при размерах кристаллов ГАП 0.5 — 5 мкм. Гидролизом дигидрата дикальциевого фосфата СаНР04'2Нг0 получены равноосные частицы ГАП размером 150 нмвлияние ультразвукового воздействия при 20 °C на процесс гидролиза сопоставимо с эффектом повышения температуры до 60 °C.

5. Разработан метод синтеза, позволяющий проводить химическую модификацию ГАП путем частичного замещения (до 4% вес.) фосфатных групп на силикатные, заключающийся в кристаллизации ГАП из АФК в присутствии тетраэтоксисилана (TEOS). Проведено ранжирование синтезированных в работе модифицированных и немодифицированных порошков фосфатов кальция по биоактивности на основании скорости растворения при рН=6−7. Показано, что кремнийсодержащий ГАП обладает большей растворимостью в слабокислых растворах по сравнению с незамещенным гидроксилапатитом.

6. Предложены цементные смеси фосфатов и силикатов кальция, компактные материалы на основе которых демонстрируют прочность 5−13 МПа после трехдневной обработки в растворе искусственной межтканевой жидкости и могут быть использованы в стоматологии для заполнения внутренних полостей зубной ткани любой формы. На примере инкапсуляции гентамицинсульфата в композите «цемент/желатина» показано, что подобные материалы могут быть использованы, в качестве эффективных носителей лекарственных препаратов с локальным пролонгированным действием.

Показать весь текст

Список литературы

  1. HenchL.L. Bioceramics//J. Am. Ceram. Soc. 1998. Vol. 81. No. 7. P. 1705−28.
  2. Suchanek W., Yoshimura M. Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use as hard tissue replacement implants // J. Mater. Res. 1998. Vol. 13. No. 1. P. 94−117.
  3. B.JI. Цитология и общая гистология. СПб.: СОТИС. 1999. С. 519.
  4. Doremus R.H. Review: Bioceramics //J. Mater. Sci. 1992. Vol. 27. P. 285−297.
  5. LeGeros R.Z. Formation and transformation of calcium phosphates: relevance to vascular calcification // Z. Kardiol. 2001. Vol. 90. Suppl. 3. P. 116−124.
  6. Vallet-Regi M. Ceramics for medical applications // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2001. P. 97 108.
  7. Kokubo Т., Kim H.M., Kawashita M. Novel bioactive materials with different mechanical properties // Biomaterials. 2003. Vol. 24. P. 2161 2175.
  8. Dorozhkin S.V., Epple M. Biological and medical significance of calcium phosphates // Angew. Chem. Int. Ed. 2002. Vol. 41. P. 3130−3146.
  9. Puleo D.A., Nanci A. Understanding and controlling the bone-implant interface // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 2311−2321.
  10. Elliot J.C. Calcium phosphate biominerals // Phosphates: geochemical, geobiological and materials importance. Reviews in mineralogy and geochemistry / Kohn M.J., Rakovan J., Hughes L.M. editors. 2002. Vol. 48. P. 427−455.
  11. White T.J., Li Z.D. Structural derivation and crystal chemistry of apatites // Acta Cryst. B.2003. Vol. 59. P. 1−16.
  12. Т. Неорганические фосфатные материалы: Пер. с японского. Киев, Наукова думка, 1998. С. 17−109.
  13. Barralet J., Best S., Bonfield W. Carbonate substitution in precipitated hydroxyapatite: An investigation into the effects of reaction temperature and bicarbonate ion concentration // J. Biomed. Mater. Res. 1998. Vol. 41. P. 79−86.
  14. Gross К.A., Berndt С. Biomedical applications of apatites // Phosphates: geochemical, geobiological and materials importance. Reviews in mineralogy and geochemistry / Kohn M.J., Rakovan J., Hughes L.M. editors. 2002. Vol. 48. P. 631−673.
  15. Bohner M. Physical and chemical aspects of calcium phosphates used in spinal surgery // Eur. Spine J. 2001. Vol. 10. P. 114−121.
  16. DeGroot K. Medical application of calcium phosphate bioceramics // J. Ceram. Soc. Jap. 1991. Vol. 99. No.10. P. 943−953.
  17. Brown P.W. Phase Relationships in the Ternary System Ca0-P205-H20 at 25 °C // J. Am. Ceram. Soc. 1992. Vol. 75. No. 1. P. 17−22.
  18. Martin R.I., Brown P.W. Phase equlibria among acid calcium phosphates // J. Am. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80. No. 5. P.1263−1266.
  19. Fernandez Е., Gil F.J., Ginebra М.Р., Driessens F.C.M., Planell J.A., Best S.M. Calcium phosphate bone cements for clinical applications. Part I: solution chemistry // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1999. Vo. 10. P. 169−176.
  20. Onuma K., Ito A. Cluster growth model for hydroxyapatite // Chem. Mater. 1998. Vol. 10. P. 3346−3351.
  21. Yin X., Scott M.J. Biological calcium phosphates and Posner’s cluster // J. Chem. Phys. 2003. Vol. 118. No. 8. P. 3717−3723.
  22. Abbona F., Franchini-Angela M. Crystallization of calcium and magnesium phosphates from solutions of low concentration//J. Crystal Growth. 1990. Vol. 104. P. 661−671.
  23. Abbona F., Baronet A. A XRD and ТЕМ study on the transformation of ACP in the presence of magnesium //J. Crystal Growth. 1996. Vol. 165. P. 98−105.
  24. Christoffersen J., Christoffersen M.R., Kibalczyc W., Andersen F.A. A contribution to the understanding of the formation of calcium phosphates // J. Crystal Growth. 1989. Vol. 94, P. 767−777.
  25. Christoffersen M.R., Christoffersen J., Kibalczyc W. Apparent solubility of two amorphous calcium phosphates in the temperature range 30−42 °C // J. Crystal Growth. 1990. Vol. 106. P. 349−354.
  26. Kibalczyc W., Christoffersen J., Christoffersen M.R., Zielenkiewicz A., Zielenkiewicz W. The effect of magnesium on the precipitation of calcium phosphates // J. Crystal Growth 1990. Vol. 106. P. 355−366.
  27. Tadic D., Peters F., Epple M. Continuous synthesis of amorphous carbonated apatites // Biomaterilas. 2002. Vol. 23. P. 2553−2559.
  28. Mitchell P.C.H., Parker S.F., Simmons J., Taylor M.G. Hydrated sites in biogenic amorphous calcium phosphates: an Infrared, Raman and inelastic neutron scattering study // J. Inorg. Biochem. 1996. Vol. 62. P. 183−197.
  29. Harries J.E., Hukins D.W.L., Holt C., Hasnain S.S. Conversion of amorphous calcium phosphate into hydroxyapatite investigated by EXAFS spectroscopy // J. Crystal Growth. 1987. Vol. 84. P. 563−570.
  30. Skrtic D., Antonucci J.M., Eanes E.D., Eichmiller F.C., Schumacher G.E. Physiochemical evaluation of bioactive polymeric composites based on hybrid amorphous calcium phosphates //J. Biomed. Mater. Res. 2000. Vol. 53. P. 381−391.
  31. В.П., Суханова Г. Е., Ежова Ж. А., Родичева Г. В. Гидроксиапатитная биокерамика // ЖВХО им. Д. И. Менделеева. 1991. Т. XXXVI. № 6. С. 683−690.
  32. Jillavenkatessa A., Condrate R.A. Sol-gel processing of hydroxyapatite // J. Mater. Sci. 1998. Vol. 33. P. 4111−4119.
  33. Tkalcec E., Sauer M., Nonninger R., Schmidt H. Sol-gel-derived hydroxyapatite powders and coatings // J. Mater. Sci. 2001. Vol. 36. P. 5253−5263.
  34. Liu D.M., Troczynski Т., Tseng W.J. Water-based sol-gel synthesis of hydroxyapatite: process development// Biomaterials. 2001. Vol. 22. P. 1721−1730.
  35. Liu D.M., Yang Q., Troczynski Т., Tseng W.J. Structure evolution of sol-gel-derived hydroxyapatite // Biomaterials. 2002. Vol. 23. P. 1679−1687.
  36. Liu D.M., Troczynski Т., Tseng W.J. Aging effect on the phase evolution of water-based sol-gel hydroxyapatite//Biomaterials. 2002. Vol. 23. P. 1227−1236.
  37. Hsieh M.F., Perng L.H., Chin T.Sh., Perng H.G. Phase purity of sol-gel-derived hydroxyapatite ceramics // Biomaterials. 2001. Vol. 22. P. 2601−2607.
  38. Lim G.K., Wang J., Ng S.C., Gan L.M. Nanosized hydroxyapatite powders from microemulsions and emulsions stabilized by biodegradable surfactant // J. Mater. Chem. 1999. Vol. 9. P. 1635−1639.
  39. Walsh D.} Mann S. Chemical synthesis of microskeletal calcium phosphate in bicontinuous microemulsions // Chem. Mater. 1996. Vol. 8. P. 1944−1953.
  40. Kandori K., Horigami N. Texture and formation mechanism of fibrous calcium hydroxyapatite particles prepared by decomposition of calcium-EDTA chelates // J. Am. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80, No.5, P. l 157−1164.
  41. В.П., Родичева Г. В., Ежова Ж. А., Коваль Е. М., Суханова Г. Е. Изучение условий образования гидроксилапатита в системе СаСЬ (NIit)2HP04 — NH4OH — Н2О (25 °С) // Журн. неорган, химии. 1992. Т. 37. Вып. 4. С. 881−883.
  42. Н.А., Орловский В. П., Родичева Г. В., Ежова Ж. А., Минаева Н. А., Коваль Е. М., Суханова Г. Е., Стебельский А. В. Синтез и колебательные спектры гидроксилапатита кальция // Журн. неорган, химии. 1992. Т. 37. Вып. 7, С. 1455−1457.
  43. Г. В., Орловский В. П., Романова Н. М. Синтез и физико-химическое исследование пролинсодержащего гидроксилапатита кальция // Журн. неорган, химии. 2000. Т. 45. №. 12, С. 1970−1972.
  44. Г. В., Орловский В. П., Романова Н. М. Синтез и физико-химическое исследование глицинсодержащего гидроксилапатита кальция // Журн. неорган, химии. 2000. Т. 45. № 4. С. 648−651.
  45. Lazic S. Microcrystalline hydroxyapatite formation from alkaline solutions // J. Crystal Growth. 1995. Vol. 147. P.147−154.
  46. Liu C., Huang Y., Shen W., Cui J. Kinetics of hydroxyapatite precipitation at pH 10 to 11 // Biomaterials. 2001. Vol. 22. P. 301−306.
  47. Bouyer E., Gitzhofer F., Boulos M.I. Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2000,11, p.523−531.
  48. Rodriguez-Lorenzo L.M., Vallet-Regi M. Controlled crystallization of calcium phosphate apatites // Chem. Mater. 2000. Vol. 12. P. 2460−2465.
  49. Liu Y., Sethuraman G. The crystallization of fluorapatite in the presence of hydroxyapatite seeds and of hydroxyapatite in the presence of fluorapatite seeds // J. Colloid Interface Sci. 1997. Vol. 186. P. 102−109.
  50. Heughebaert J.C. The Growth of nonstoichiometric apatite from aqueous solution at 37 °C, I. Methodology and growth at pH 7.4 // J. Colloid Interface Sci. 1990. Vol.135. P. 20−32.
  51. Chander S., Fuerstenau D.W. Interfacial properties and equilibria in the apatite-aqueous solution system // J. Colloid and Interface Sci. 1979. Vol.70. No.3 P. 506−516.
  52. Kivrak N., Tas A. Synthesis of calcium hydroxyapatite-tricalcium phosphate (HA-TCP) composite bioceramics powders and their sintering behavior // J. Am. Ceram. Soc. 1998. Vol. 81. No.9. P. 2245−2252.
  53. Slosarczyk A. et al Calcium phosphate materials prepared from precipitates with various calcium: phosphorus molar ratios // J. Am. Ceram. Soc. 1996. Vol. 79. No. 10. P. 2539−2544.
  54. В., Комаров В. // Ж. Неорган. Хим. 1980. Т. 25. № 2. С. 565−567.
  55. I., Dorozhkin S., Nikolaev A. // Russ. J. Phys. Chem. 1990. Vol. 64. P. 1746. ,
  56. Suchanek W., Yashimura M. Biocompatible whiskers with controlled morphology and Stoichiometry // J. Mater. Res. 1995. Vol. 10, No.3, P. 521−529.
  57. Mortier A., Lemaitre J. Synthesis and thermal behavior of well-crystallized calcium-deficient phosphate apatite // J. Solid State Chem. 1989. Vol. 78. P. 215−219.
  58. Yoshimura M., Suda H. Hydrothermal processing of hydroxyapatite: past, present and future // Hydroxyapatite and related materials / P.W. Brown, B. Constantz editors. 1994. CRC Press Inc. P. 45−72.
  59. Orlovskii V.P., Barinov S.M. Hydroxyapatite and hydroxyapatite-matrix ceramics: a survey // Russian J. Inorg. Chem. 2001. Vol. 46. Suppl. 2. P. 129−149.
  60. Brown P.W., Martin R.I. The effect of magnesium on hydroxyapatite formation in vitro from CaHP04 and Ca4(P04)20 at 37.4°C // Calcif. Tissue Int. 1997. Vol. 60. P. 538−546.
  61. TenHuisen K.S., Brown P.W. Variation in solution chemistry during calcium-deficient and stoichiometric hydroxyapatite formation from СаНР04−2Нг0 and Са4(Р04)г0 // J. Biomed. Mater. Res. 1997. Vol. 36. P. 233−241.
  62. Brown P.W., Martin R.I. An analysis of hydroxyapatite surface layer formation // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. P. 1671−1675.
  63. Brown P.W., Fulmer M. Kinetics of hydroxyapatite formation at low temperatures // J. Am. Ceram. Soc. 1991. Vol. 74. No. 5. P. 934−940.
  64. Brown P.W., Hocker N. Hoyle S. Variations in solution chemistry during the low-temperature formation of hydroxyapatite // J. Am. Ceram. Soc. 1991. Vol. 74. No. 8. P. 18 481 854.
  65. Fulmer M., Brown P.W. Effects of temperature on the formation of hydroxyapatite // J. Mater. Res. 1993. Vol. 8. No. 7. PP. 1687−1993.
  66. Martin R.I., Brown P.W. Aqueous formation of hydroxyapatite // J. Biomed. Mater. Res. 1997. Vol. 35. P. 299−308.
  67. Graham S., Brown P.W. Reaction of octacalcium phosphate to form hydroxyapatite // J. Crystal Growth. 1996. Vol. 165. P. 106−115.
  68. Kumar M., Xie J., Chittur K., Riley C. Transformation of modified brushite to hydroxyapatite in aqueous solution: effect of potassium substitution // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 1389−1399.f
  69. Yubao L., Xingdong Z., de Groot K. Hydrolysis and phase transition of alpha-tricalcium phosphate // Biomaterials. 1997. Vol. 18. No. 10. P. 737−741.
  70. Ginebra M., Ferdinant E., Driessed C.M., Planell J.A. Modeling of hydrolysis of a-tricalcium phosphate // J. Am. Ceram. Soc. 1999. Vol. 82. No. 10. P. 2808−2812.
  71. TenHuisen K.S., Brown P.W. Formation of calcium-deficient hydroxyapatite from a-tricalcium Phosphate//Biomaterials. 1998. Vol. 19. P. 2209−2217.
  72. TenHuisen K.S., Brown P.W. Phase evolution during the formation of a-tricalcium phosphate//J. Am. Ceram. Soc. 1999. Vol. 82. No. 10. P. 2813−2818.
  73. Lin F.H., Liao Ch.J., Chen K.Sh., Sun J.Sh., Lin Ch.P. Petal-like apatite formed on the surface of tricalcium phosphate ceramic after soaking in distilled water // Biomaterials. 2001. Vol. 22. P. 2981−2992.
  74. Bigi A., Boanini E., Botter R., Panzaolta S., Rubini K. ce-Tricalcium phosphate hydrolysis to ocacalcium phosphate: effect of sodium polyacrylate // Biomaterials. 2002. Vol. 23. P. 18 491 854.
  75. К. Сангвал Травление кристаллов: теория, эксперимент, примененние // Пер. с англ. М: Мир. 1990. С. 57−100.
  76. Nancollas G.H., Zhang JFormation and dissolution mechanisms of calcium phosphates in aqueous systems // Hydroxyapatite and related materials / P.W. Brown, B. Constantz editors. 1994. CRC Press Inc. P. 73−81.
  77. Christoffersen M.R., Dohrup J., Christoffersen J. Kinetics of growth and dissolution of calcium hydroxyapatite in suspensions with variable calcium to phosphate ratio // J. Crystal Growth. 1998. Vol. 186. P. 283−290.
  78. Ito A., Kanzaki N., Onuma K., Treboux G., Tsutsumi S. Inhibitory effect of magnesium and zinc on crystallization kinetics of hydroxyapatite (0001) face // J. Phys. Chem. B. 2000. Vol. 104. P. 4189−4194.
  79. Lusvardi G., Menabue L., Saladini M. Reactivity of biological and synthetic hydroxyapatite towards Zn (II) ion, solid-liquid investigations // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002. Vol. 13. P. 91−98.
  80. Г. В., Орловский В. П., Привалов В. И., Баринов С. М., Рустикелли Ф., Оскарссон С. Синтез и физико-химическое исследование карбонатгидроксиапатитов кальция типа, А //Журн. неорган, химии. 2001. Т. 46. № 11. С. 1798−1802.
  81. Manjubala I., Sivakumar М., Najma Nikkath S. Synthesis and characterization of hydroxyl/fluoroapatite solid solution //J. Mater. Sci. 2001. Vol. 36. P. 5481−5486.
  82. Eans E.D., Hailer A.W. The effect of fluoride on the size and morphology of apatite crystals grown from physiologic solutions // Calcif. Tissue Int. 1998. Vol. 63. P. 250−257.
  83. Eans E.D., Hailer A.W. Anionic Effect on the size and shape of apatite crystals grown from physiological solutions // Calcif. Tissue Int. 2000. Vol. 66. P. 449−455.
  84. Doi Y., Shibutani Т., Kajimoto Т., Iwayama Y. Sintered carbonate apatites as bioresorbable bone substitutes //J. Bomed. Mater. Res. 1998. Vol. 39. P. 603−610.
  85. Okazaki M., Takahashi J. Synthesis of functionally graded СОз apatite as surface biodegradable crystals // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 1073−1078.
  86. Morgan H., Wilson R.M., Elliot J.C., Dowker S.E.P., Anderson P. Preparation and characterization of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate // Biomaterials. 2000. Vol. 21. P. 617−627.
  87. Pieters I. et al. Stoichiometry of K+ and CO32″ containing apatites prepared by hydrolysis of octacalcium phosphate // Inorg. Chem. 1996. Vol. 35. P. 5791−97.
  88. Cassela A.R., Campos R.C., Garrigues S., de la Guardia M., Rossi A. Fourier transform infrared determination of CO2 evolved from carbonate in carbonated apatites // Fresenius J. Anal. Chem. 2000. Vol. 367. P. 556−561.
  89. Gibson I.R., Bonfield W. Preparation and characterization of magnesium/carbonate co-substituted hydroxyapatites // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002. Vol.13. P. 685−693.
  90. Rehman I., Bonfield W. Characterization of hydroxyapatite and carbonated apatite by photo acoustic FTIR spectroscopy // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1997. Vol. 8. P. 1−4.
  91. De Mayer E.A.P., Verbeek R.M.H., Pieters I.Y. Influence of the solution composition on the stoichiometry of Na+ and K+ - containing carbonated apatites obtained by the hydrolysis of monetite // J. Crystal Growth. 1996. Vol. 169. P. 539−547.
  92. Наглядный словарь «Человек» / Под ред. Е. Мирской. Изд.-во Дорлинг Киндерсли, Москва, 1997. С. 20−21.
  93. Holand W. Biocompatible and bioactive glass-ceramics state of the art and new directions //J. Non-Crystalline Solids. 1997. Vol. 219. P. 192−197.
  94. Burg K.J.L., Porter Sc., Kellam J.F. Biomaterials developments for bone tissue engineering // Biomaterials. 2001. Vol. 21. P. 2347−2359.
  95. A.C., Карабанова T.A. Керамика и медицина // Стекло и керамика. 1993. № 910. С. 23−25.
  96. Suchanek W., Yashima М., Kakihana М., Yashimura М. Hydroxyapatite / hydroxyapatite-whiskers composites without sintering additives: mechanical properties and microstructural evolution //J. Am. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80. No. 11. P. 2805−2813.
  97. Yang X., Wang Z. Synthesis of biphasic ceramics of hydroxyapatite and p-tricalcium phosphate with controlled phase content and porosity // J. Mater. Chem. 1998. Vol. 8, No. 10. P. 2233−2237.
  98. Engin N.O., Tas A.C. Manufacture of macroporous calcium hydroxyapatite bioceramics // J. European Ceram. Soc. 1999. Vol. 19. P. 2569−2572.
  99. Yeong K.C.B., Wang J., Ng S.C. Fabricating densified hydroxyapatite ceramics from a precipitated precursor// Mater. Lett. 1999. Vol. 38. P. 208−213.
  100. Klein C.P.A.T., Driessen A.A., de Groot K., van den Hoof A. Biodegradation behavior of various calcium phosphate materials in bone tissue // J. Biomed. Mater. Res. 1983. Vol. 17. P. 769−784.
  101. Barinov S.M., Shevchenko S.M. Dynamic fatigue of porous hydroxyapatite bioceramics in air// J. Mater. Sci. Lett. 1995. Vol.14. No. 2. P. 582−583.
  102. Fabbri M., Celotti G.C., Ravaglioli A. Granulates based on calcium phosphate with controlled morphology and porosity for medical application: physico-chemical parameters and production technique // Biomaterials. 1994. Vol. 15, No. 15, P. 474−477.
  103. Fabbri M., Celotti G.C., Ravaglioli A. Hydroxyapatite based porous aggregates: physico-chemical nature, structure, texture and architecture // Biomaterials. 1995. Vol. 16, No. 15, P. 225−228.
  104. Zyman Z.Z. Preparation and properties of inhomogeneous hydroxyapatite ceramics // J. Biomed. Mater. Res. 1991 Vol. 46. P. 135−140.
  105. Lopes M.A., Monteiro F.J., Santos J.D. Glass-reinforced hydroxyapatite composites: Secondary phase proportions and densification effects on biaxial bending strength // J. Biomed. Mater. Res. 1999. Vol. 48. P. 734−740.
  106. Komlev V.S., Bainov S.M. Porous hydroxyapatite ceramics of bi-modal pore size distribution // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002. Vol. 13. P. 295−299.
  107. Н.Д., Михайленко Н. Ю., Хавлава B.M. Биологическая активность материалов на основе стекла и ситаллов // Стекло и керамика. 1993. № 9−10. С. 5−11.
  108. Мао Ch., Li Н., Feng Q., Ma Ch. The functionalization of titanium with EDTA to induce biomimetic mineralization of hydroxyapatite // J. Mater. Chem. 1999. Vol. 9. P. 2573−2582.
  109. Soten I., Ozin G.A. Porous hydroxyapatite-dodecylphosphate composite film on titania-titanium substrate //J. Mater. Chem. 1999. Vol. 9. P. 703−710.
  110. Wen H.B., van den Brink J., de Wijn J.R., Cui. F.Z., de Groot K. Crystal growth of calcium phosphate on chemically treated titanium // J. Crystal Growth. 1998. Vol.186. P. 616−623.
  111. Sasaki N. et al. Mechanical properties of hydroxyapatite-reinforced gelatin as a model system of bone// Biomaterials. 1989. Vol. 10. P. 129−132.
  112. Kang H., Tabata Y., Ikada Y. Fabrication of porous gelatin scaffolds for tissue engineering // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 1339−1344.
  113. Iijima M., Moriwaki Y. Lengthwise and oriented growth of octacalcium phosphate crystal in polyacrylamide gel in a model system of tooth enamel apatite formation // J. of Crystal Growth. 1998. Vol. 194. P. 125−132.
  114. Iijima M., Moriwaki Y. Effects of ionic inflow and organic matrix on crystal growth of octacalcium phosphate- relevant to enamel formation // J. of Crystal Growth. 1999. Vol. 198 199. P. 670−676.
  115. Tanahashi M., Kamiya K., Sazuki Т., Nasu H. Fibrous hydroxyapatite grown in the gel system: effects of pH of the solution on the growth rate and morphology II J. Mater. Sci. Mater. Med. 1992. Vol. 3. P. 48−53.
  116. Bigi A., Panravolta S., Roveri N. Hydroxyapatite gelatin films: a structural and mechanical characterization //Biomaterials. 1998. Vol. 19. P. 739−744.
  117. Bakos D., Soldan M., Hernandez-Fuents I. Hydroxyapatite-collagen-hyaluronic acid composite // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 191−195.
  118. Yaylaoglu M.B., Korkusur P., Ors U, Korkusur K., Hasirci V. Development of calcium phosphate-gelatine composite as a bone substitute and its use in a drug release // Biomaterials. 1999. Vol. 20. P. 711−719.
  119. Lin F., Yao C., Sun J., Liu H., Huang C. Biological effects and cytotoxicity of the composite composed by tricalcium phosphate and glutaraldehyde cross-linked gelatin II Biomaterials. 1998. Vol. 19. P. 905−917.
  120. F.Lefaucheux, M.C.Robert. Crystal growth in gels // Handbook of Crystal Growth, Elsevier. 1994. Vol. 2. P. 1273−1301.
  121. Guild F.J., Bonfield W. Predictive modeling of the mechanical properties and failure processes in hydroxyapatite-polyethylene (Hapex) composite // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1998. Vol. 9. P. 497−502.
  122. Wang M., Joseph R., Bonfield W. Hydroxyapatite-polyethylene composites for bone substitution: effects of ceramic particle size and morphology // Biomaterials. 1998. Vol. 19. P. 2357−2366.
  123. M. Antonietti et al Inorganic/organic mesostructures with complex architectures: precipitation of calcium phosphate in the presence of double-hydrophilic block copolymers // Chem. Eur. J., 1998, v.4 12., p.2493−2500.
  124. Kim H.M. Composition and structure of the apatite formed on PET substrate in SBF modified with various ionic activity products // J. Biomed. Mater. Res. 1999. Vol.46. P. 228 235.
  125. Tanahashi M., Kokubo T. Apatite coating on organic polymers by a biomimetic process // J. Am. Ceram. Soc. 1994. Vol. 77. No. 11. P. 2805−2808.
  126. Rhee S.H., Tanaka J. Hydroxyapatite coating on a collagen membrane by a biomimetic method//J. Am. Ceram. Soc. 1998. Vol. 81, No. 11, P. 3029−3031.
  127. TenHuisen K.S., Martin R.I., Klimkiewicz M., Brown P.W. Formation and properties of a synthetic bone composite: hydroxyapatite-collagen // J. Biomed. Mater. Res. 1995. Vol. 29. P. 803−810.
  128. Yan W.Q., Oka M., Nakamura T. Bone bonding in bioactive glass ceramics combined with bone matrix gelatin // J. Biomed. Mater. Res. 1998. Vol. 42. P. 258−265.
  129. Hirota K., Nishihara K., Tanaka H. Pressure sintering of apatite-collagen composite // Biomedical Mater.Eng. 1993. Vol. 3. No. 3. P. 147−151.
  130. Bertoni E., Bigi A. et al Hydroxyapatite/polyacrylic acid nanocrystals // J. Mater. Chem. 1999. Vol. 9. P. 779−782.
  131. Black G. Mechanical properties of degraded gelatins // Nature. 1955. Vol. 176. P. 26−27.
  132. Ozin G.A. Bone mimetics: a composite of hydroxyapatite and calcium dodecylphosphate lamellar phase // J. Mater. Chem. 1997. Vol. 7. No.8. P. 1601−1607.
  133. Nancollas G., Wu W. Biomineralization mechanisms: a kinetics and interfacial energy approach // J. Crystal Growth. 2000. Vol. 211. P. 137−142.
  134. Kousopoulos S., Dalas E. The calcification of fibrin in vitro // J. Crystal Growth. 2000. Vol. 216, P. 450−458.
  135. Weiner S., Addadi L. Design strategies in mineralized biological materials // J. Mater. Chem. 1997. Vol. 7, No. 5, P. 689−702.
  136. Yoshihara S., Kokubo Т., Nishimura N., Yamamuro Т., Nakamura T. Effect of glass composition on compressive strength of bioactive cement based on Ca0-Si02-P20s glass powders // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1994. Vol. 5, P. 123−129.
  137. Kokubo Т., Yoshihara S., Nishimura N., Yamamuro Т., Nakamura T. Bioactive bone cements based on Ca0-Si02-P205 glass // J. Am. Ceram. Soc. 1991. Vol. 74. No. 7. P. 173 941.
  138. Bermudez O., Boltong M.G., Driessens F.C.M., Planell J.A. Development of some calcium phosphates from combinations of Of-TCP, MCPM and CaO // Mater. Sci. Mater. Med. 1994. Vol. 5. P. 160−163.
  139. Bermudez O., Boltong M.G., Driessens F.C.M., Planell J.A. Compressive strength and diametral tensile strength of some calcium-orthophosphate cements: a pilot study // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1993. Vol. 4. P. 389−393.
  140. Driessens F.C.M., Boltong M.G., Bermudez O., Planell J.A. Formulations and setting times of some calcium orthophosphate cements: a pilot study // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1993. Vol. 4. P. 503−508.
  141. Driessens F.C.M., Boltong M.G., Bermudez O., Planell J.A., Ginebra M.P., Fernandez E. Effective formulations for the preparation of calcium phosphate bone cements // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1994. Vol. 5. P. 164−170.
  142. Kim S.R., Lee J.H., Kim Y.T., Riu D.H., Jung S.J., Lee Y.J., Chung S.C., Kim Y.H. Synthesis of Si, Mg substituted hydroxyapatites and their sintering behaviors // Biomaterials. 2003. Vol.24. P. 1389−1398.
  143. Gibson I.R., Best S.M., Bonfield W. Chemical characterization of silicon-substituted hydroxyapatite // J. Biomed. Mater. Res. 1999. Vol. 44. P. 422.
  144. Patel N., Best S.M., Bonfield W., Gibson I.R., Hing K.A., Damien E., Revell P.A. A comparative study on the in vivo behavior of hydroxyapatite and silicon substituted hydroxyapatite granules // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002. Vol. 13. P. 1199−1206.
  145. Sayer M., Stratilatov A.D., Reid J., Calderin L., Stott M.J., Yin X., MacKenzie M., Smith T.J.N., Hendry J.A., Langstaff S.D. Structure and composition of silicon-stabilized tricalcium phosphate // Biomaterials. 2003. Vol. 24. P. 369−382.
  146. .И., Голубев B.H., Азиев Р. Г. Строение силикофосфатов Ca(3+X)D (i-x/PCUbci-x)(Si04)2x // Кристаллография. 1988. т.ЗЗ. Вып.5. С. 1113−1121.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!