Kal'tsiyfosfatnye tsementy na osnove α-trikal'tsiyfosfata dlya tkanevoy inzhenerii

Аннотация

Толық мәтін

Регенеративный подход в лечении дефектов костной ткани является относительно новым и активно развивающимся направлением медицинского материаловедения. В рамках регенеративного подхода наиболее оправданно использование биоактивных материалов, которые со временем резорбируют-ся с образованием костной ткани de novo. К таким материалам можно отнести различные биополимеры, а также кальцийфосфатные цементы (КФЦ) и биокерамику [1]. КФЦ обладают рядом преимуществ перед керамикой: использование цементов позволяет заполнять костные дефекты практически любой формы, а также применять малоинвазивные хирургические технологии [2]. Однако существующие цементные системы также обладают рядом существенных недостатков. В настоящей работе представлена попытка устранить некоторые недостатки существующей цементной системы на основе а-трикальцийфосфата (а-ТКФ), такие как возможное закисление среды в зоне дефекта, низкие механические характеристики, а также слишком быстрое время схватывания. а-ТКФ получали твердофазным методом, как описано [3]; полифосфат натрия получали дегидратацией однозамещенно-го фосфата натрия в муфельной печи при 600 °С в течение 2 ч. при естественном охлаждении с печью. Цементы получали смешиванием цементного порошка, состоящего из 1 г а-ТКФ и 0,1 г цитрата натрия, с раствором с 30% дигидроортофосфата магния и глицерина. В состав цементного порошка вводили гранулы карбонат-замещенного гидроксила-патита (КГА) и полифосфат натрия (ПФН). Введение гранул КГА приводило к увеличению прочности при сжатии с 6 до 13 МПа. Максимальное упрочнение достигалось при введении 10%масс. гранул КГА. С другой стороны, щелочные гранулы КГА действовали как нейтрализаторы кислотности, что позволило добиться значений реакции среды, близких к нейтральной (pH = 7.0-7.2). Исследуемый цемент обладал временем схватывания 8 мин. Однако не всегда этого времени достаточно для проведения необходимых манипуляций в процессе хирургической операции. Для увеличения времени схватывания цемента вводили ПФН. Введение 10 %масс. ПФН позволяет увеличить время схватывания цемента с 8 до 16. Для увеличения времени схватывания до 10 мин. необходимо вводить 2,5 %масс. ПФН. Показано, что зависимость времени схватывания от доли введенного ПФН описывается линейной функцией как минимум до 10 %масс. Совместное добавление ПФН и гранул КГА к цементному порошку значительно повышает характеристики изучаемой цементной системы, однако практическая применимость данного цемента требует дальнейших исследований.