Pokrytiya na osnove oktakal'tsiy fosfata dlya kostnykh implantatov

Abstract

Full Text

Несмотря на значительный прогресс в области им-плантационной хирургии, нередки случаи послеоперационных осложнений, вызванных ограниченной биологической активностью и низкой интегрируемостью костных имплантатов. Топография и химия поверхности имплантата играют важную роль в процессе его интеграции в организме, особенно на ранних стадиях имплантации. Шероховатость поверхности имплантата является одним из наиболее важных параметров, влияющих на остеоинтеграцию. Она влияет на адсорбцию белков, адгезию, пролиферацию и распространение клеток. Основным методом поверхностной модификации является формирование биоактивного слоя, в частности биоактивных фосфатов кальция. Существуют различные подходы к формированию покрытий, такие как метод химического осаждения, плазменная обработка, методы магнетрон-ного распыления, однако метод осаждения является наименее энергоемким и наиболее приемлемым. Такое формирование покрытия близко к процессам, происходящим в организме при формировании костной ткани. Целью работы является разработка метода создания покрытий на основе октакальций фосфата (ОКФ, Ca8H2 (PO4)6 H 5H2O) из специальных химически активных буферных растворов на керамических материалах путем перекристаллизации материала исходного имплантата. Буферный химически активный раствор содержит высокую концентрацию фосфат-ионов (PO42-) и ацетат-ионов (CH3COO-). Исходный имплантат на основе гидроксиапатита (ГА, Ca^PO^O^^ либо а- или р-модификаций трикальцийфосфата (ТКФ, Ca3(PO4)2) погружают в буферный раствор и за счет перекристаллизации через промежуточную фазу дикальцийфосфат дигидрата (ДКФД, CaHP04x2H20) формируется ОКФ. Данный процесс протекает по эпитаксиальному механизму. Кроме того, кристаллы исходная керамика служит не только предшественником, но и источником ионов кальция для образования кристаллов ОКФ. Разработана термодинамическая модель формирования покрытий на основе ДКФД и ОКФ и выявлены оптимальные условия формирования низкотемпературных фосфатов кальция (состав, концентрация буферного раствора, температура, pH и время процесса).