Архив журнала «Онкохирургия» за 2013 год
Модифицирование внутренних поверхностей пористой керамики биополимерами
Егоров А.А., Федотов А.Ю., Антонова О.С., Комлев В.С., Баринов С.М
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук, Москва, Россия
Разработка биологически совместимых материалов, предназначенных для регенерации поврежденных костных тканей, – одна из важнейших задач. Перспективная медицинская технология — инженерия костной ткани, основана на имплантировании в место дефекта пористого матрикса. Основной проблемой является матрикс, который должен иметь высокую пористость и размер взаимосвязанных пор, достаточный для жизнедеятельности остеобластов. Наиболее перспективно изготовление матриксов из биологически совместимых фосфатов кальция, особенно гидроксиапатита (ГА). Для получения пористой керамики используют методы спекания с введением порообразующих добавок, вспенивания и репликации полимерной пены с последующим выжиганием. Существенным недостатком такой керамики, которая используется в качестве конструкционного материала, является низкая прочность из-за высокой пористости, которая может достигать 80-90%. Повысить прочность материала можно при помощи модифицирования внутренней поверхности пористого тела, которое привело бы к упрочнению поверхности материала, залечиванию трещиноподобных дефектов и к снижению концентрации напряжений, создаваемой порами.
Модифицирование внутренних поверхностей пористой керамики полимером представляет весьма интересным методом к решению проблемы упрочнения и снижения хрупкости. Эффективность упрочнения зависит от взаимодействия керамики и полимера на границе раздела.
Установлено, что на смачиваемость фосфата кальция влияет модифицирование хитозана различными кислотами. Хитозан модифициорованный фосфорной кислотой смачивает керамику лучше (краевой угол смачивания 39°)
по сравнению с хитозаном модифицированным уксусной и глутаминовой кислотами (71° и 78° соответственно). Увеличение концентрации хитозана в растворе приводит к увеличению краевого угла смачивания керамики от 66° до 78°, т.е. уменьшению смачиваемости. Показано, что с ростом концентрации хитозана адгезия к фосфатам кальция увеличивается. Наибольшей адгезией к керамике обладают хитозан модифицированной глутаминовой кислотой (1,87 Н/м2), что можно объяснить присутствием в молекулах этих полимеров активных амино- и карбоксильных групп.
Работа поддержана грантом РФФИ №11-03-12083-офи-м-2011.
Стр. 87
Издательство
«Бионика Медиа»
Москва, ул. Профсоюзная, 57
(в здании НИИ "Полиграф")
Тел.: +7(495) 786-25-57
E-mail:
URL: bionika-media.ru
