Metod biomimeticheskogo osazhdeniya iz fiziologicheskikh rastvorov na granuly oktakal'tsievogo fosfata dlya vnedreniya biologicheskikh faktorov

Abstract

Full Text

Для заполнения широкого спектра костных дефектов разрабатывается множество различных материалов, которые должны иметь свойства, схожие с биогенными тканями организма. Для регенерации поврежденного участка важна биологическая совместимость материала, его соединительная активность, скорость резорбции, остео-индуктивные и остеокондуктивные свойства. Однако, при помещении в биогенную среду, необходимы улучшения биологических свойств материалов, минимизация рисков возможных осложнений и возможность создания биоинженерных конструкций с лечебными препаратами. Метод биомиметического осаждения из физиологических растворов подходит для этих целей по ряду причин: использование физиологической температуры для дальнейшего инкорпорирования биологических агентов, сохраняя их биологическую активность; возможность контроля рН и ионного состава используемых буферных систем, моделирующих межклеточные жидкости организма, и управления характеристиками материала. Для исследования был выбран материал на основе октакальций фосфата (ОКФ)-прекурсора биологического гидроксиапатита, так как он был получен низкотемпературным способом, характеризуется высокой скоростью резорбции, близкой к образованию ткани de novo, повышенными остеоиндуктивными и остеокондуктив-ными свойствами. В качестве буферных систем использовались supersaturated calcification solution (SCS) и simulated body fluid (SBF). Данные растворы обладают физиологическим значением рН, температуры, ионным составом и концентрацией, моделирующими межклеточные жидкости организма. Целью исследования было установление влияния состава и концентрации данных буферных систем на изменение свойств, морфологии поверхностного слоя и состава гранул ОКФ, в зависимости от времени выдержки от 1 до 44 суток, для дальнейшего внедрения биологических факторов. Гранулы ОКФ, размером от 1000 до 2000 мкм, получали методом химической трансформации. Растворы SCS и SBF готовили согласно литературе. По результатам рентгенофазового анализа, инфракрасной спектрометрии, химического анализа и микроскопии установлены закономерности изменения соотношения фазового состава и морфологии поверхностного слоя гранул ОКФ во времени, а также влияние концентрации ионов кальция и фосфора на переосаждение материала. Раствор SCS обладает необходимыми характеристиками для дальнейшего изучения процесса биомиметического осаждения факторов роста на гранулы ОКФ.