Биомиметический синтез, структура и свойства кремнийсодержащего гидроксилапатита тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Зайц Альберт Викторович

• Зайц Альберт Викторович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Зайц Альберт Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Кристаллохимия и изоморфные замещения гидроксилапатита

1.1.1 Характеристика гидроксилапатита

1.1.2. Катионные изоморфные замещения

1.1.3. Анионные изоморфные замещения

1.1.4. Влияние кремниевых агентов на структуру гидроксилапатита

1.1.5. Биомиметическая роль кремния и материалов на его основе

1.2. Методы синтеза гидроксилапатита

1.2.1. Метод синтеза желатин гидроксилапатита из водных растворов

1.2.2. Методы синтеза кремнийсодержащих гидроксилапатитов

1.2.3. Твердофазный синтез кремнийсодержащих гидроксилапатитов

1.2.4. Методы синтеза кремнийсодержащего гидроксилапатита из водных

растворов

1.2.5 Синтез кремний-замещенного гидроксилапатита в растворах эмитирующих внеклеточную жидкость человека

1.3 Биоматериалы и биокерамика на основе гидроксилапатита

1.3.1. Требования к биосовместимым материалам

1.4 Биоматериалы и биокерамика на основе кремний-замещенного гидроксилапатита

1.4.1 Композиционные материалы на полимерной основе

1.4.2 Способы формирования биомиметических покрытий на титане

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методика получения твердой фазы из модельного раствора синовиальной жидкости при физиологических значениях рН

2.2 Определение химического состава надосадочной жидкости

2.2.1 Методика определения фосфат-ионов по молибденовой сини [ГОСТ 18309-72]

2.2.2 Методика фотометрического определения концентрации кремния в виде желтой формы молибдокремниевой кислоты

2.2.3 Методика определения ионов кальция с помощью ионселективного электрода

2.2.4 Методика измерения поверхностного натяжения суспензии фосфата кальция сталагмометрически [ГОСТ 50097-92]

2.2.5 Методические указания на фотометрическое определение титана и его соединений (двуокись титана, четыреххлористый титан) в воздухе [МУ 162677]

2.3 Определение состава образцов

2.3.1 Методика анализа методом ИК-спектроскопии

2.3.2 Методика рентгенофазового анализа

2.3.3 Методика электронной растровой (сканирующей) микроскопии

2.3.4 Методика определения площади покрытия титанового образца

2.3.5 Методика термогравиметрического анализа

2.3.6 Методика облучения мощным ионным пучком

2.3.7 Методика атомно-эмиссионной спектрометрии

2.3.8 Методика атомно-силовой микроскопии

2.4 Методика получения композита Б1-ГА-желатин

2.4.1 Методика изучения растворимости твердых фаз

2.5 Методы обработки поверхности титановой подложки и определение её характеристик

2.5.1 Способы обработки поверхности сплава титана

2.5.2 Методика измерения краевого угла смачивания БьГА, ГАЖ

2.5.3 Методика получения покрытия БьГА, ГАЖ на образцах титана

2.5.4 Методы математической обработки данных

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА БьСОДЕРЖАЩЕГО ГИДРОКСИЛАПАТИТА

3.1 Результаты иссоедования влияния ионов кремния на кристаллизацию гидроксилапатита

3.1.1 Результаты исследования свойств Si-ГА при варьировании концентрации ионов кремния

3.1.2 Кристаллизация гидроксилапатита в присутствии силиката натрия

3.1.3 Кристаллизация гидроксилапатита в присутствии тэтраэтоксисилана (ТЭС, C8H20Ü4Si)

3.2 Результаты растворения Si-содержащего гидроксилапатита

3.2.1 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии силиката натрия в солянокислом растворе

3.2.2 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии силиката натрия в изотоническом растворе

3.2.3 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии силиката натрия в трис-HCl буфере

3.2.4 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии ТЭС в солянокислом растворе

3.2.5 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии ТЭС в изотоническом растворе

3.2.6 Результаты растворения Si-содержащих образцов, полученных в присутствии ТЭС в трис-HCl буфере

3.3 Результаты термообработки порошков Si-содержащего гидроксилапатита

ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ГИДРОКСИЛАПАТИТА В ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕ

4.1 Кристаллизация гидроксилапатита в полимерной матрице желатина

4.2 Результаты термообработки порошков ГАЖ

ГЛАВА 5 БИОМИМЕТИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ Si-СОДЕРЖАЩЕГО ГИДРОКСИЛАПАТИТА

5.1 Результаты адгезионных характеристик фосфатов кальция

допированных ионами кремния и желатином на титановых образцах

5.1.1 Результаты кристаллизации кремнийсодержащего гидроксилапатита на титановых подложках

ГЛАВА 6. БИОМИМЕТИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЖЕЛАТИН-СОДЕРЖАЩЕГО ГИДРОКСИЛАПАТИТА

6.1 Кристаллизация желатин-содержащего гидроксилапатита на титановых подложках

6.2 Исследование морфологии поверхности и фазового состава Бьжелатин-содержащего гидроксилапатита

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биомиметический синтез, структура и свойства кремнийсодержащего гидроксилапатита»

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире рынок биоматериалов имеет емкость ~40 млрд евро, предполагаемый годовой прирост составляет 7-12 %, требуемые объемы для удовлетворения спроса в материалах оцениваются на уровне десятков тонн. Вместе с тем, ежегодно наблюдается увеличение числа больных, нуждающихся в операции по восстановлению целостности кости. К 2020 году планируется увеличить долю отечественных медицинских изделий с 30 до 40 %.

Известно, что биоматериалы должны обладать рядом химических, механических, а также биологических свойств. Так, к химическим относят отсутствие побочных реакций с тканями и межтканевыми жидкостями, коррозионная устойчивость; важнейшими механическими характеристиками являются прочность, трещиностойкость, сопротивление замедленному разрушению, износостойкость; а к биологическим свойствам относят отсутствие реакций со стороны иммунной системы, срастание с костной тканью, стимулирование остеосинтеза. Главным недостатком биоинертных материалов является малое время их эксплуатации ввиду экранирования механических нагрузок, часто приводящих к резорбции костной ткани, прилегающей к имплантату, и к утрате последнего. Тем не менее, на данный момент подобные материалы не имеют альтернативы как заменители, например, тазобедренного сустава.

Основные представители биоактивных материалов относятся к веществам на основе гидроксилапатита (ГА) - Ca10(PO4)6(OH)2. Главным преимуществом ГА является то, что это соединение представляет собой минеральный аналог костной ткани и на современном этапе развития науки рассматривается как более перспективный материал для замещения костных дефектов. Главным недостатком ГА можно назвать невысокие показатели механических характеристик, не позволяющие создавать крупные нагружаемые имплантаты. Для устранения данного недостатка разрабатываются методики по созданию композитных материалов, таких как титан-кальций фосфатное покрытие.

В современных исследованиях по данному направлению все больше внимания уделяется созданию модифицированного гидроксилапатита в полимерной матрице. Данный факт обусловлен тем, что полимерный матрикс играет важную роль в процессе удерживания структуры гидроксилапатита при высоких нагрузках и динамических ударах. Необходимость модифицирующей добавки объясняется разнообразным применением ГА в зависимости от целей и задач. Так, для наилучшего сращивания костей целесообразно применять в качестве допанта для ГА кремний, так как он участвует в процессе роста и перестройки хрящевой ткани. При введении кремния в биоматериалы наблюдается повышение синтеза коллагеновых волокон ввиду увеличения их дифференциации и пролиферативной активности остеобластов. Также содержание кремния в составе материалов на основе ГА улучшает усвоение кальция, который необходим для формирования кости, а на начальных этапах процесса минерализации кости наблюдается возрастание содержания кремния, что объясняется его важной ролью в процессе роста и перестройки костной и хрящевой ткани. На этапах формирования гидроксилапатита количество кремния снижается, в «зрелой» кости его содержание не превышает 1 масс. %.

Известно, что главными составляющими костной ткани являются коллаген типа I (~20%), минеральная фаза (~60%), вода (~9%), неколлагеновые белки (~3%), остаток - полисахариды и липиды. Органическая часть костной ткани представлена волокнами коллагена и белками, такими как остеокальцин, остеонектин, фибронектин. Желатин является природным полимером, образующимся при гидролизе коллагена. В отличие от последнего он более стабилен и проявляет меньшую патогенность, вследствие чего может быть эффективно использован в качестве органической матрицы биоматериалов на основе фосфатов кальция. Желатин содержит биологически активные функциональные группы аминокислот и является перспективным материалом для регенерации костной ткани, в том числе в комбинации с гидроксилапатитом. Поэтому исследование свойств гидроксилапатита, синтезированного в матрице желатина (ГАЖ) в условиях, приближенных к

физиологическим, представляет собой перспективную и актуальную физико-химическую задачу

Цель работы - установление закономерностей изменения физико-химических свойств, фазового состава кремнийсодержащего гидроксилапатита в желатиновой матрице, синтезированного из раствора биомиметическим методом, от параметров модельного раствора, имитирующего внеклеточную жидкость человека (simulated body fluid, SBF).

Задачи исследования

1. Определить влияние природы Si-агентов, условий кристаллизации на состав, структуру и свойства сформировавшегося фосфата кальция (ФК) из раствора SBF при варьировании концентрации и природы добавки.

2. Предложить условия получения твердого композита на основе Si-ГА, ГАЖ, Si-ГАЖ из модельного раствора SBF.

3. Исследовать термическую стабильность и биоактивность полученных материалов. Провести анализ процессов деструкции и установить кинетические закономерности растворения образцов Si-ГА, ГАЖ и биокомпозитов на их основе.

4. Изучить возможность получения биокомпозитных покрытий на основе Si-ГА, ГАЖ и Si-ГАЖ на сплавах титана ВТ1-0. Определить оптимальные условия физико-химической обработки используемых сплавов. Выявить покрытие, обладающее лучшими адгезионными и биоактивными свойствами.

Научная новизна результатов диссертационной работы

Рекомендованы новые способы получения кремнийсодержащего гидроксилапатита в зависимости от физико-химических условий синтеза. Установлены строение и свойства Si-ГА ГАЖ, Si-ГАЖ, полученных из модельного раствора SBF. Выявлено влияние природы кремниевого агента -силиката натрия и тетраэтилсиликата - на процессы растворения модифицированного гидроксилапатита в различных модельных средах и при варьировании условий эксперимента. Получены новые данные по

формированию образцов Si-ГА в желатиновой матрице. Установлены процессы термодеструкции и кинетика растворения (биоактивность) образцов Si-ГА, ГАЖ, Si-ГАЖ. Предложен новый способ получения биомиметических покрытий «биокомпозит-металл» на поверхности титанового сплава ВТ1-0 с различными способами обработки (шлифование; травление в растворе смеси плавиковой и азотной кислот; перфорацией поверхности; без обработки поверхности; обработанные мощным ионным пучком). Оценены адгезионные процессы, в результате которых выбраны модельные растворы с оптимальным соотношением энергии адгезии и когезии. Определена биоактивность материалов в растворах, имитирующих физиологические условия организма человека.

Практическая значимость

Полученные в работе данные могут быть использованы для контроля процессов роста и перестройки костной и хрящевой ткани для постановки методики получения Si-ГА (патент 2580728), композитов на основе Si-ГАЖ (патент 2626604). Результаты данного исследования рекомендуются для получения керамических материалов для медицины, а именно: для использования в ортопедии, стоматологии, реконструктивно-восстановительной хирургии, травматологии и для разработки новых форм медицинских препаратов, способствующих адресной доставке лекарственных средств при лечении больных, страдающих остеопорозом.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты процессов осаждения кремнийсодержащего гидроксилапатита при варьировании концентрации и природы кремниевого агента в системе, имитирующей внеклеточную жидкость человека.

2. Условия получения биоматериалов на основе ГА и желатина. Взаимосвязь химической активности синтезированных образцов с составом и условиями проведения биомиметического синтеза.

3. Данные термических эффектов образцов и фазовых переходов; закономерности биоактивности образцов, содержащих БьГА, ГАЖ, в зависимости от природы и степени замещения модифицирующей добавки.

4. Параметры получения биоактивных БьГА, ГАЖ, БьГАЖ покрытий на титановых подложках и их физико-химические свойства в зависимости от условий обработки поверхности титанового сплава и состава модельного раствора.

Достоверность и надежность

Результаты получены с применением отработанных методик расчетов, современных комплексов взаимодополняющих физико-химических исследований, воспроизводимостью результатов повторных экспериментов, проведением статистической обработки данных, а также в согласии с имеющимися литературными данными.

Апробация работы на конференциях

Результаты работы представлены на следующих научных конференциях: Школа - конференция молодых ученых, посвященная памяти профессора С. В. Земскова «Неорганические соединения и функциональные материалы» (Новосибирск, 2013, 2015); Международная научная конференция «Методы исследования состава структуры функциональных материалов» (Новосибирск, 2013); Всероссийская научная конференция «Химия под знаком сигма: исследования, инновации, технологии» (Омск, 2014, 2017); V Международная конференция «Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства» (Омск, 2015, 2017); Международная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации» (Иваново, 2016, 2018); XII Международная конференция «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Ялта, 2016); Международный симпозиум «Биокостные взаимодействия в природных и антропогенных системах» (Санкт-Петербург, 2014, 2018); II Всероссийская научная конференция «Омские научные чтения-2018» (Омск, 2018).

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано 17 работ, в том числе 5 статей в журналах из перечня Web of Since и Scopus, 4 статьи из перечня ВАК, 6 тезисов докладов, 2 патента.

Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ в рамках научного проекта: 15-29-04839 офи_м).

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Кристаллохимия и изоморфные замещения гидроксилапатита

Костная ткань человека представляет собой сложный композиционный материал с организованной на нескольких уровнях микроструктурой, обладающий определенными механическими свойствами [1,2]. Главными составляющими костной ткани являются коллаген типа I (~20%), минеральная фаза (~60%), вода (~9%), неколлагеновые белки (~3%), остаток - полисахариды и липиды. К минеральной компоненте относят так называемый биологический апатит (Ca,Na,Mg)10(PO4,HPO4,CO3)6(OH,F,Q)2, который представляет собой кальций фосфатный гидроксилапатит (ГА) с катионными (магний, натрий) и анионными (карбонатные группы, хлор и фтор) замещениями [3]. В табл.1 показано примерное содержание физиологически важных для жизнедеятельности организма ионов в костях человека:

Таблица 1. Физиологическое содержание ионов в костях человека

Ион Масс.% Ион Масс.%

Ca2+ 36.51 Г 0.03

PO43- 15.2 Ш32- 7.4

№+ 0.90 F- 0.03

Mg2+ 0.72 а- 0.13

Состав кости зависит от большого количества факторов и в течение жизни человек может изменяться [4]. Однозначного мнения о роли ионных замещений в физиологии кости нет. Установлено, что магний дестабилизирует структуру ГА. Карбоновые группы являются важными компонентами в биохимических взаимодействиях костной ткани с плазмой крови, так как образуют решеточные деформации, увеличивая резорбируемость ГА. Ионы фтора, замещая гидроксильные группы, наоборот снижают растворимость ГА при значениях рН, близких к нейтральным, вследствие их более высокой

энергии связи с кальцием в ГА [5]. Предполагается, что натрий необходим для обеспечения оптимальной структуры карбонатсодержащего ГА [6,7].

Органическая часть костной ткани представлена волокнами коллагена и белками, такими как остеокальцин, остеонектин, фибронектин [8]. Образование биологического апатита происходит посредством формирования зародышей кристаллизации на макромолекулах коллагена и их последующего роста за счет ионного транспорта и осаждения из жидкости организма [9].

Одним из ключевых качеств кости (рис.1) является наличие в ней системы взаимосвязанных пор размерами 100-300 нм и 10-15 мкм в кортикальной костной ткани и 200-600 мкм трабекулярной (губчатой) костной ткани.

Рис.1. Разновидности костной ткани.

Кристаллы минеральной фазы имеют вид пластинок длиной ~40-60 нм, шириной ~20-30 нм и толщиной ~1.5-5 нм [10, 11]. Ориентировка кристаллов происходит так, что их продольная ось параллельна оси фибрилл коллагена. Отношение кальций/фосфор в минеральной компоненте костной ткани меньше стехиометрического (1.67) для ГА, т.е. биологический апатит всегда дефицитен по кальцию [12].

Плотная и компактная кортикальная костная ткань составляет внешнюю часть всех скелетных структур. Трабекулярная костная ткань находится внутри длинных костей, особенно в их концевых частях, в телах позвонков, во внутренних частях костей таза и других крупных плоских костей. Кость весьма неоднородна по микроструктуре и механическим свойствам. Этот факт зависит

от пористости, степени минерализации и ориентации волокон коллагена. Основные показатели механических и физических свойств кортикальной и трабекулярной костных тканей и ГА приведены в табл. 2, 3 [3,11,13].

Таблица 2. Механические свойства кортикальной и трабекулярной

костных тканей

Свойство Кортикальная кость Трабекулярная кость

Прочность при сжатии, МПа 100-230 2-12

Прочность при изгибе и растяжении, МПа 50-150 10-20

Деформация до разрушения, % 1-3 5-7

Трещиностойкость, МПа*м05 2-12 -

Модуль Юнга, ГПа 7-30 0.05-0.5

Таблица 3. Физические свойства синтетического ГА

Физические свойства Значения

Плотность 3,00-3,219 г/см3

Пористость 0,1-3 %

Параметры кристаллической решетки (±0,003 нм)

Постоянная решетки а 9,432-0,9418 нм

Постоянная решетки Ь 6,881-0,6884 нм

Индекс кристалличности 33-37

Кристаллическая структура ГА и его замещённых форм была предметом многочисленных исследований. Известно, что ГА кристаллизуется в гексагональной сингонии с пространственной группой Р63/т и параметрами

элементарной ячейки, а = Ь = 9,432 А, с = 6,881 А. ГА представляет собой слоистый кристалл, содержащий более ста атомов в элементарной ячейке.

Согласно [14], кристалл ГА имеет две структурные подсистемы: первую образуют Са-каналы с группами ОН" внутри них, а вторая - представляет собой остовый каркас (ОК), в который ионы Х - F-, О-, OH- могут внедряться с малой вероятностью, а такие ионы, как СО2 , могут изоморфно замещать РО4-группы. Группы [РО4] образуют тетраэдры со средним расстоянием Re(P-O) = 1,53±0,02 А. Атомы Са занимают в структуре ГА два кристаллографически независимых положения. Находящийся в положении 2 атом Са окружён шестью атомами

3- -

кислорода, принадлежащими группам РО4 - и ОН-, в то время как атом Са, занимающий положение 1, имеет окружение атомами кислорода, близкое к октаэдрическому. Атомы Са в положении 2 образуют треугольник в плоскости, перпендикулярной оси с. Треугольники повёрнуты друг относительно друга на 60° вдоль этой оси. Во фторапатитовой структуре атомы F размещены в центре таких треугольников, в случае же ГА группы ОН- располагаются несколько выше или ниже центра. Атомы Р окружены четырьмя атомами О и образуют тетраэдр практически правильной формы, лишь с небольшим искажением. При достаточно сложной координации атомов Са в ячейке ГА образуются 75 связей Са-О (без учёта связей с кислородом иона гидроксила), 24 связи Р-О, 6 связей Са-ОН и 2 связи ОН.

Гидроксилапатиты [15] легко обмениваются с окружающей средой, в результате чего в их составе могут появляться другие ионы (табл. 4). Наиболее часто встречаются следующие варианты обмена ионов: Са2+ замещается катионами Sr2+, Ba2+, Mo2+, реже Mg2+, Pb2+. Катионы Са2+ поверхностного слоя

+ + 3-

кристаллов могут на короткое время замещаться катионами К , № ; ионы-PO4 -

2 2

обмениваются с

НРО42-, СО32- ; ионы-ОН - замещаются анионами галогенов С1-,

F-, I-, Br-.

Элементы кристаллической решётки апатитов могут обмениваться с ионами раствора, окружающего кристалл, и изменяться за счёт ионов, находящихся в этом растворе. В живых системах это свойство апатитов делает их

высокочувствительными к ионному составу крови и межклеточной жидкости. В свою очередь, ионный состав крови и межклеточной жидкости зависит от характера пищи и потребляемой воды. Сам процесс замещения элементов кристаллической решётки протекает в несколько этапов с разной скоростью. Обмен ионов в кристаллической решётке гидроксилапатита изменяет его свойства, в том числе прочность, и существенно влияет на размеры кристаллов (рис. 2). Некоторые ионы (К+, С1") в течение нескольких минут путём диффузии из окружающей биологической жидкости заходят в гидратный слой гидроксилапатита, а затем также легко его покидают. Другие ионы (№+, Б") легко проникают в гидратную оболочку и, не задерживаясь, встраиваются в поверхностные слои кристалла. Проникновение ионов Са2+, Р043", СО32", Бг2+, Б" в поверхность кристаллов гидроксилапатита из гидратного слоя происходит очень медленно, в течение нескольких часов. Только немногие ионы (Са2+, Р043" СО32", Бг^, Б") встраиваются вглубь ионной решётки. Это может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев. Преимущественным фактором, определяющим возможность замены, является размер атома. Схожесть в зарядах имеет второстепенное значение. Такой принцип замены носит название изоморфного замещения. Тем не менее, в ходе такого замещения поддерживается общее распределение зарядов по принципу: Са10х(НРО4)х(РО4)6х(ОН)2х, где 0<х<1. Потеря Са2+ частично компенсируется потерей ОН и частично Н, присоединённых к фосфату кальция.

Таблица 4. Замещаемые и замещающие ионы и молекулы в составе апатитов

Замещаемые ионы Замещающие ионы и молекулы

РО43" ЛБОз2", НРО42", СО2

Са2+ Бг2+, Ва2+, РЬ2+, №+, К+, Ыв2+, Н2О

ОН" Б", С1", Вг", I", Н20

2ОН" СО32", О2"

Рис. 2. Размеры кристаллов различных апатитов. В кислой среде ионы кальция способны замещаться протонами по схеме (1):

Саш(Р04)6(0Н)2 + 2Н - Сщ2Я (Р04)6(0Н)2 + Са

(1)

Это замещение несовершенно, поскольку протоны во много раз меньше катиона кальция.

С£ц2Н+(Р04)6(0Н)2 + 6Н+ - 9 Са2+ + 6НР042 + 2Н:0

(2)

Такое замещение (2) приводит к разрушению кристалла гидроксилапатита в кислой среде, в результате чего возможны изоморфные замещения [15].

1.1.1 Характеристика гидроксилапатита

В последние годы значительное внимание уделяется созданию керамических материалов медицинского назначения, предназначенных для использования при реконструкции дефектов костных тканей, образующихся в результате патологических изменений в организме, обширных хирургических вмешательств или травм. Использование материалов на основе фосфатов

кальция, характеризующихся биологической совместимостью с тканями организма и активностью по отношению к соединению с костной тканью и формированию новой костной ткани, предоставляет уникальные возможности в этом направлении.

Значительный прогресс достигнут при использовании биологически активных материалов на основе веществ, изначально близких по химическому и фазовому составу к костной ткани, либо способных к образованию таких веществ на своей поверхности в результате биомиметических процессов взаимодействия с окружающими тканями и жидкостями организма. К первой группе биоактивных материалов для костной имплантации относятся некоторые ортофосфаты кальция, структура, технология и свойства которых изучаются в течение многих лет, а также являются предметом интенсивных исследований в настоящее время. Некоторые результаты данных исследований рассмотрены в настоящей работе. Принципиально другой класс биоактивных материалов " это биостекла и биоситаллы [1,16"18].

Под понятием биологическая активность подразумевается способность синтетического материала активно взаимодействовать с окружающими тканями с образованием непосредственной связи с ними, проявляя остеокондуктивность и (или) остеоиндуктивность. Остеокондуктивность " это способность материала к адгезии и связыванию остеогенных клеток, обеспечению биологических потоков, неоваскуляризации и поддержанию процессов пролиферации и дифференцировки клеток из окружающей живой ткани с образованием непосредственной связи с костной тканью или постепенным замещением новообразующейся тканью, тогда как остеоиндуктивность " это способность материала индуцировать дифференцировку клеток в остеообразующие (хондроциты, остеобласты) из окружающих некостных тканей на его поверхности. Возможно сочетание остеокондуктивного и остеоиндуктивного поведения, если материал оказывает влияние на функции клеток, например, усиливая эффективность дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток в остеообразующие при культивировании первых на биоактивном материале.

Состав кости зависит от большого количества факторов и в течение жизни человека может изменяться. Однозначного мнения о роли ионных замещений в физиологии кости нет. Установлено, что магний дестабилизирует структуру ГА. Карбоновые группы являются важными в биохимических взаимодействиях костной ткани с плазмой крови, образуют решеточные деформации, увеличивая резорбируемость ГА. Ионы фтора, замещая гидроксильные группы, наоборот снижают растворимость ГА при значениях рН, близких к нейтральным, вследствие их более высокой энергии связи с кальцием в ГА. Предполагается, что натрий необходим для обеспечения оптимальной структуры карбонатсодержащего ГА.

Однако возможности непосредственного имплантирования конструкции, изготовленной из биоактивного керамического материала, для реконструкции органа с поврежденной костной тканью весьма ограничены. Причина состоит в низких показателях механической прочности, в том числе усталостной, и трещиностойкости биокерамики, биостекол и биоситаллов, которые существенно, в 10-100 раз, ниже, чем у естественной костной ткани. Большое значение имеет рассогласование модулей упругости керамики и костной ткани. Для нормального функционирования кости опорно-двигательного аппарата необходимы физиологические нагрузки, экранирование которых материалом с более высоким модулем упругости (керамика) может привести к деградации костной ткани. Поэтому керамические имплантаты могут быть использованы только для органов, не несущих значительные физиологические нагрузки, и с определенной степенью риска. При этом необходимо учитывать влияние среды организма и ускоряющие процессы разрушения материала (диссоциативная хемосорбция и другие механизмы так называемой "коррозии под напряжением") [19].

Многие материалы были опробованы для изготовления матриксов, наиболее перспективными представляются некоторые полимеры, кальций-фосфатная керамика и биостекла. Несмотря на значительные преимущества по технологичности и механическим свойствам, биосовместимые полимеры

обладают существенным недостатком из^а возможной токсичности продуктов их деструкции, либо несовместимой с процессом остеогенеза кинетикой резорбции. Поэтому значительные усилия исследователей направлены на разработку керамических матриксов. Идеальным для этой цели представляется использование апатитовой кальций"фосфатной керамики, поскольку минеральная составляющая костной ткани представлена, в основном, гидроксилапатитом кальция.

Гидроксилапатит " наиболее устойчивый к резорбции внеклеточными жидкостями организма ортофосфат кальция " является основной минеральной составляющей костной ткани, зубной эмали и дентина. Все минерализованные ткани различаются по содержанию воды, минеральных и органических соединений (табл. 5) [15].

В эмали по сравнению с другими твёрдыми тканями определяется наиболее высокая концентрация кальция и фосфатов, и количество этих минералов снижается в направлении от поверхности к эмалеводентинной границе. В дентине, наряду с ионами кальция и фосфатов, определяется достаточно высокая концентрация магния и натрия. Наименьшее количество кальция и фосфатов присутствует в костной ткани и цементе (табл. 6).

2 3

В состав твёрдых тканей зубов и костей входят соли НРО4 ", или РО4 ". Ортофосфаты кальция могут быть в форме однозамещенных (Н2Р04"),

Л Л

двузамещенных (НРО4 ") или фосфат ионов (РО4 "). Пирофосфаты встречаются только в зубных камнях и костной ткани. В растворах ион^ирофосфата оказывает существенный эффект на кристаллизацию некоторых ортофосфатов кальция, что выражается в регуляции величины кристаллов.

Гидроксилапатит " основной кристалл минерализованных тканей; составляет 95"97% в эмали зуба, 70"75% в дентине и 60"70% в костной ткани. Формула гидроксилапатита " Са10(РО4)6(ОН)2. В этом случае молярное соотношение Са/Р (кальциево"фосфатный коэффициент) равно 1,67. Решётка гидроксилапатита имеет гексагональную структуру (рис. 3 А). Гидроксильные группы расположены вдоль гексагональной оси, тогда как фосфатные группы,

имеющие наибольшие размеры по сравнению с ионами кальция и гидроксилами, распределяются как равнобедренные треугольники вокруг гексагональной оси. Между кристаллами имеются микропространства, заполненные водой (рис. 3 Б).

Таблица 5. Распределение воды, неорганических и органических веществ в

минерализованных тканях

Ткань Вещества, %

минеральные органические вода

Эмаль 95 1,2 3,8

Дентин 70 20 10

Цемент 65 25 10

Кость 45 30 25

Таблица 6. Состав минерализованных тканей

Ткань Химические элементы, в % от сухой массы

Са2+ PO43- Mg2+ К+ а-

Эмаль 32-39 16-18 0.25-0,56 0.05-0.3 0.25-0.9 0.2-0.3

Дентин 26-28 12-13 0.8-1.0 0.02-0.04 0.6-0.8 0.3-0.5

Цемент 21-24 10-12 0.4-0.7 0.15-0.2 0.6-0.8 0.03-0.08

Кость 22-24 11 3 0.2 0.8 0.01

Гидроксилапатиты являются довольно устойчивыми соединениями и имеют очень стабильную ионную решётку, в которой ионы плотно упакованы и удерживаются за счёт электростатических сил. Сила связи прямо пропорциональна величине заряда ионов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Гидроксилапатит электронейтрален. Если в структуре гидроксилапатита содержится 8 ионов кальция, то кристалл приобретает отрицательный заряд. Он может заряжаться и положительно, если количество ионов кальция достигает 12. Такие кристаллы обладают реакционной

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зайц Альберт Викторович, 2019 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Орловский В.П., Комлев В.С., Баринов С.М. Гидроксиапатит и керамика на его основе // Неорг. материалы. 2002. Т.38 № 10. С. 973-984.

2. Martin R.B. Bone as a ceramic composite material //Mater. Sci. Forum. 1999 293. P. 5-16.

3. Самусев Р.П., Селин Ю.М. Анатомия человека. // Медицина. Москва. 1990. С. 479.

4. Suchanek W., Yoshimura M // J. Mater. Res. Soc. 13. 1998. С. 94.

5. Баринов С.М. Керамические и композиционные материалы на основе фосфата кальция для медицины // Успехи химии. 79 (1). 2010. С. 15-31.

6. Орловский В.П., Ионов С.П. Изоморфное замещение иона гидроксила на галогениды в гидроксиапатите и энергия связи этих ионов в Са-каналах // Ж. неорганическая химия. 1995. Т. 40 №12. С. 1961-1965.

7. Баринов С.М.,. Фадеева И.В, Ферро Д., Рау Дж.В., Чезаро С.Н., Комлев В.С., Фомин А.С. О стабилизации карбонат-содержащего гидроксиапатита изоморфным замещением кальция натрием // Журнал неорганическая химия. 2008. Т. 53 №2. C. 164-168.

8. Peroos S., Du Z., de Leeuw N.Y. A computer modelling study of the uptake, structure and distribution of carbonate defects in hydroxyapatite // Biomaterials.

2006. V. 27. P. 2150-2161.

9. Silva G.A., Coutinho O.P., Ducheyene P., Reis R.L. Materials in particulate form 221 for tissue engineering. 2. Applications in bone // J. TissueEng. Regen. Med.

2007. V. 1. P. 97-109.

10. Omelon S.J., Grynpas M.D. Relationships between polyphosphate chemistry, biochemistry and apatite biomineralization // Chem. Rev. 2006. V. 108. P. 46944715.

11. Hutchmacher D.W., Schanz J.T., Lam C.X. F., Tan K.C., Lim T.C. State of art and future directions of scaffold-based bone engineering from a biomaterials perspective // J. Tissue Eng. Regen. Med. 2007. V. 1. P. 245-260.

12. Солоненко А.П. Исследование влияния условий кристаллизации на физико-химические свойства химически модифицированных фосфатов кальция //Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Омск. 2014. С. 107-108.

13. Dickens B., Brown W.E. The crystal structure of CaKAS4^O // Acta Crystal. 1972. V 28 № 3. P. 3056-3065.

14. Morgan H., Wilson R.M., Elliott J.C., Dowker S.E.P. et al. Preparation and characterisation of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate // Biomaterials. 2000. V. 21. P. 617-627.

15. Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта: Учебное пособие // 2-ое изд. испр. и доп. 2008. 208 с.

16. Орловский В.П., Суханова Г.Е., Ежова Ж.А., Родичева Г.В. Гидроксиапатитная биокерамика // Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева. 1991. Т. 36 № 10. С. 683-690.

17. Hench L.L. Bioceramics: From concept to clinic // J. Am. Ceram. Soc. 1991. V.74. P. 1487-1510.

18. Суворова Е.И., Поляк Л.Е., Комаров В.Ф., Мелихов И.В. Исследование синтетического гидроксиапатита методом высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии: экспериментальные и теоретические изображения // Кристаллография. 2000. Т. 45 №5. С. 930.

19. Баринов С.М., Шевченко В.Я. Прочность технической керамики. М.: Наука. 1996. 158 с.

20. Баринов С.М. Биокерамика на основе фосфатов кальция // С.М. Баринов, В.С. Комлев. Москва: Наука. 2005. 204 с.

21. Рассказова Л.Ю. Технология получения магний- и кремний-модифицированных гидроксиапатитов и биорезорбируемых композиционных материалов с использованием полимеров молочной кислоты // Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Томск. 2015. 137 с.

22. Шпак А.П., Карбовский В.Л., Трачевский В.В. Апатиты // Академпериодика. Киев. 2002. 414 с.

23. Каназава Т. Неорганические фосфатные материалы [Текст] // Пер с англ. Под ред. А.П, Шпака и В.Л. Карбовского. Киев. Наукова думка. 1998. 297 с.

24. Elliott J.C., Wilson R.M., S.E.P. Dowker Apatite structures // Advances in X-ray Analysis. 2002. V. 45. P. 172-181.

25. Th. Leventouri Synthetic and biological hydroxyapatites: Crystal structure questions // Journal of Biomaterials. 2006. I.27. Р. 3339-3342.

26. Res. J. Structures of Biological Minerals in Dental Research / // The National Institute of Standards and Technology. 2001. I.106. P. 1035-1044.

27. Rulis P., Ouyang L., Ching W. Y. Electronic structure and bonding in calcium apatite crystals: Hydroxyapatite, fluorapatite, chlorapatite, and bromapatite // Physical Review B. 2004. V.70. I.15. P. 1-8.

28. Аль-Зубайди А.Б.М. Исследование физико-химических свойств металл замещенного нанокристаллического калбций-дефецитного гидроксиапатита // Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Воронеж. 2014. 110 с.

29. Prodana M., Bojin D., Ionita D. Effect of hydroxyapatite on interface properties for alloy // The Scientific Bulletin of University politehnica of Bucharest. Series B, Chemistry and Materials Science. 2009. V.71 I.4. P. 1454-2331.

30. Manuela Botelho C., Brooks R., Kanitakahara M., Ohtsuki C., Best S., Lopers M. A., Bonfield W., Santos J.D. Effect of Protein Adsorption onto the Dissolution of Silicon-Substituted Hydroxyapatite \\ Journal of Encapsulation and Adsorption Sciences. 2011. V.1. I.4. P.72-79.

31. Azadeh Rezakhani, Kashani Motlagh M. M. Synthesis and characterization of hydroxyapatite nanocrystal and gelatin doped with Zn and cross linked by glutaraldehyde // International Journal of Physical Sciences. 2012. V.7. I.20. P. 2768 - 2774.

32. Соин А.В., Евдокимов П.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Синтез и исследование анионмодифицированных апатитов // Международный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 45 №1. С. 130-132.

33. Tadic D., Epple M. A thorough physicochemical characterisation of 14 calcium phosphate-based bone substitution materials in comparison to natural bone // Biomaterials. 2004. V.25. P. 987-994.

34. Gutowska, Machoy Z., Machalinrski B. The role of bivalent metals in hydroxyapatite structures as revealed bymolecular modelingwith the HyperChem software// Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI: 10.1002/jbm.a.30511.

35. Карпов А. В., Шахов В. П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики роль микроэлементов, катионов и анионов в структуре кальций-фосфатных материалов: http://bonesurgery. ru/view/rol_mikroelementov_kationov_i_anionov_v_strukture_kalcijfosfatnyh_ material/

36. Li Y, Nam C.T., Ooi C.P. Iron(III) and manganese(II) substituted hydroxyapatite nanoparticles: characterization and cytotoxicity analysis // J. Phys.: Conf. Ser. 2009. 187. P. 1-8.

37. Yoshida K., Hyuga H., Kondo N., Kita H. Substitution model of monovalent (Li, Na, and K), divalent (Mg), and trivalent(al) metal ions for В-tricalciumphosphate/ / J. Am. Ceram. Soc. 2006. V. 89. Р. 688-690.

38. Шаронова А.А. Особенности формирования структуры ВЧ-магнетронных покрытий на основе серебросодержащего гидроксиапатита / А.А. Шаронова, Р.А. Сурменев, М.А. Сурменева и др. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56 № 12/2. С.240-245.

39. Li J. Composition of calcium deficient Na-costaining carbonate hydroxyapatite modified with Cu (II) and Zn (II) ions / J. Li, Y. Li, L. Zhang et al // Applied Surface Science. 2008. Vol. 254. Р. 2844-2850.

40. Фадеева И.В. Цинк- и серебросодержащие гидроксиапатиты: синтез и свойства / И. В. Фадеева, Н. В. Бакунова, В. С. Комлев и др. // ДАН. 2012. Т. 442 № 6. С. 780-783.

41. Sugiyama S. Sorption and ion-exchange properties of barium hydroxyapatite with divalent cations / S. Sugiyama, H. Matsumoto, H. Hayashi et al // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2000. Vol. 169. P. 17-26.

42. Xiu Z. Barium hydroxyapatite nanoparticles synthesized by citric acid solgel combustion method / Z. Xiu, M. Lu, S. Liu et al // Materials Research Bulletin. 2005. V. 40. P. 1617-1622.

43. Boyd A.R. Strontium-substituted hydroxyapatite coatings deposited via a codeposition sputter technique / A.R. Boyd, L. Rutledge, L.D. Randolph et al // Mat. Sci. and Eng. 2015. V. 46. P. 290-300.

44. Shen Y. Synthesis of strontium substituted hydroxyapatite whiskers used as bioactive and mechanical reinforcement material / Y. Shen, J. Liu, K. Lin et al // Materials Letters. 2012. V. 70. P. 76-79.

45. Wakamura M. Surface structure and composition of calcium hydroxyapatite substituted with Al(III), La(III) and Fe(III) ions / M. Wakamura, K. Kandori, T. Ishikawa // J.Coll. and Surf. 2000. V. 164. P. 297-305.

46. Yasukawa A. Preparation and structure of calcium hydroxyapatite substituted with light rare earth ions / A. Yasukawaa, K. Gotoh, H. Tanaka // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2012. V. 393. P. 53-59.

47. Фадеева И.В. Синтез и структура магнийсодержащих гидроксилапатитов / И.В. Фадеева, Л.И. Шворнева, С.М. Баринов.// Ж. Неорган. мат. 2003. Т. 39 № 9. С.1102-1105.

48. Landi E. Biomimetic Mg-substituted hydroxyapatite: from synthesis to in vivo behavior / E. Landi, G. Logroscino, L. Proietti et al // J. Mater Sci: Mater Med. 2008. V. 19. P. 239-247.

49. Mayer I. Magnesium-containing Carbonate apatites / I. Mayer, R. Scblam, J.B. Featberstone // Elsevier Sci Inc. 1997. V. 23. P. 2-6.

50. Р.А. Лидин, Л.Л. Андреева, В.А. Молочко. Константы неорганических веществ: справочник. - М.: Дрофа. 2006. 685 с.

51. Kim S.R. Synthesis of Si, Mg substituted hydroxyapatites and their sintering behaviors / S.R. Kim, J.H. Lee, Y.T. Kim et al // J. Biomaterials. 2003. Vol. 24. Р. 1389.

52. Supova M. Substituted hydroxyapatites for biomedical applications: A review / M. Supova // Ceram. Int. 2015. V. 41. P. 9203-9231.

53. Gineste L. Degradation of hydroxylapatite, fluorapatite, and fluorhydroxyapatite coatings of dental implants in dogs / L. Gineste, M. Gineste, X. Ranz et al // J. Biomed. Mater. Res. (Appl. Biomater.). 1999. V. 48 № 3. P. 224-234.

54. Zhang E., Zou C., Yu G. Surface microstructure and cell biocompatibility of silicon-substituted hydroxyapatite coating on titanium substrate prepared by a biomimetic process // Mat. Sci. and Eng. 2009. № 29. P. 298-305.

55. Cheng K. Sol-gel preparation and in vitro test of fluorapatite/hydroxyapatite films / K. Cheng, W. Weng, H. Qu et al // J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. 2004. V. 69. P. 33-37.

56. Qu H. Incorporation of fluorine ions into hydroxyapatite by a pH cycling method / H. Qu, A. L Vasiliev., M. Aindow et al // J. of Mater. Sci.: Materials in Medicine. 2005. Vol. 16. P. 447-453.

57. Qu H. Synthesis and characterization of fluorine-containing hydroxyapatite by a pH-cycling method / H. Qu, M. Wei // J. of Mater. Sci.: Materials in Medicine. 2005. V. 16. P. 129-133.

58. Ozsvath D.L. Fluoride and environmental health: a review / D.L. Ozsvath // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2009. V. 8 № 1. P. 59-79.

59. Комлев В.С., Фадеев И.В. Гурин А.Н. Влияние содержания карбонат-групп в карбонатгидроксиапатитовой керамике на ее поведение in vivo// Неорг. материалы. 2009. Т. 45. № 3. С. 373-378.

60. Гурин А.Н. Влияние хитозанового матрикса, содержащего гранулы карбонатгидроксиапатита, на заживление костных дефектов в эксперименте / А.Н. Гурин, В.С. Комлев, А.Ю. Федотов и др. // Перспективные материалы. 2008. № 5. C. 9-15.

61. Zhang L. Synthesis and characterization of nanobelt-shaped Na, F and carbonate multi-substituted hydroxyapatite / L. Zhang, H. Li, K. Li et al // Mater. Lett. 2015. V. 138. P. 48-51.

62. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфатов кальция // Ж. Рос. хим. об-ва Д.И. Менделеева. 2004. № 4. С. 52-64.

63. Guo Y.P. Fabrication of mesoporous carbonated hydroxyapatite/carbon nanotube composite coatings by microwave irradiation method / Y. P. Guo. Y. Yao, C.Q. Ning et al // Mater. Lett. 2011. V. 65. P. 1007-1009.

64. Morgan H. Preparation and characterization of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate / H. Morgan, R.M. Wilson, J.C. Elliott et al // Biomaterials. 2000. V. 21. P. 617-627.

65. Nikolaev A., Frank-Kamenetskaya O. Influence of carbonate ion in the crystallization medium on the formation and chemical composition of CaHA-SrHA solid solutions // Journal of Molecular Structure. 2015. V.1089. P.73-80.

66. Frank-Kamenetskaya O., Kol'tsov A. Ion substitutions and non-stoichiometry of carbonated apatite-(CaOH) synthesized by precipitation and hydrothermal methods// J. of Molecular Structure. 2011. V. 9. P. 9-18.

67. Бердинская М.В., Зайц А.В., Голованова О.А. Синтез и исследование биорезорбируемости кремний-замещенного гидроксилапатита // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 37 №1. С. 48-51.

68. Ulianchych N., Mishchenk O., ^ndratets I. Zaitseva N. Controlled Properties of Osteotropic Biomins Implant Material for Various Clinical Applications (Literature Review and Own Results). Russian Journal of Biological Research. 2014. 2(2). P. 100-112.

69. Климашина Е.С. Синтез, структура и свойства карбонатзамещенных гидроксилапатитов для создания резорбируемых биоматериалов: автореф. дис. канд. хим. наук. М. 2011. 23 с.

70. Choi S. Chemical and physical properties of carbonated hydroxyapatite affect breast cancer cell behavior / S. Choi, S. Coonrod, L. Estroff et al // Acta Biomaterialia. 2015. V. 24. P. 333-342.

71. Бакунова Н.В., Фомин А.С., Фадеева И.В., Баринов С.М. Нанопорошки кремнийсодержащих гидроксиапатитов // Журн. неорган. хим. 2007. Т. 52 № 10. С. 1594-1599.

72. Putlayev V. Silicon-substituted hydroxyapatite ceramics (Si-HAp): densification and grain growth through the prism of sintering theories / V. Putlayev, A. Veresov, M. Pulkin et al // Mat. -wiss. u. Werkstofftech. 2006. V. 37 № 6. P. 416-421.

73. Zheng Y. Effect of silicon content on the surface morphology of silicon substituted hydroxyapatite bio-ceramics treated by a hydrothermal vapor method / Y. Zheng, G. Dong, C. Dengn // Ceramics International. 2014. V. 40. P. 14661-14667.

74. Yousefpour M. The effects of ageing time on the microstructure and properties of mesoporous silica-hydroxyapatite nanocomposite / M. Yousefpour, Z. Taherian // Superlattices and Microstructures. 2013. V. 54. P. 78-86.

75. Munir G. The pathway to intelligent implants: osteoblast response to nano silicon-doped hydroxyapatite patterning / G. Munir, G. Koller, L.D. Silvio et al // J. R. Soc. Interface. 2011. V. 80. P. 678-688.

76. Li B, Liao X, Zheng L, et al. Preparation and cellular response of porous Atype carbonated hydroxyapatite nanoceramics. Mater Sci Eng C 2012; 32: 929-936.

77. Сурменева М.А. Исследование фазового и элементного состава покрытий на основе кремнийсодержащего гидроксиапатита для медицинских имплантатов, полученных методом ВЧ-магнетронного распыления / М.А. Сурменева, Р.А. Сурменев, М.В. Чайкина и др. // Физика и химия обработки материалов. 2012. № 3. C. 51-60.

78. Гурин А.Н. Кремний-замещенный гидроксиапатит, содержащий трикальций фосфат. Перспективы применения в хирургической стоматологии / А.Н. Гурин, В.С. Комлев // Медицинский алфавит. Стоматология. 2011. № 3. С. 26-30.

79. Соин А.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Синтез и исследование кремнийзамещенных гидроксиапатитов Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x (x < 1)// Материалы международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2005». 2005. Т. 2. 102 с.

80. Соин А.В., Евдокимов П.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Синтез и исследование анионмодифицированных апатитов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 1 №4. С. 130-132.

81. Баринов С.М., Комлев В.С. Остеоиндуктивные керамические материалы для восстановления костных тканей: октакальиевый фосфат (обзор) // Материаловедение 2009. 10. С. 34-40.

82. Скогорева Л.С. Кальцийполифосфаты - новые резорбируемые материалы для биокерамеки // Биология, химия. 2011. Т. 24 №3. С. 180-184.

83. Мусская О. Н., Кулак А. И., Лесникович Л. А., Крутько В. К., Трофимова И. В. Влияние трикальцийфосфата на свойства кальцийфосфатных биосовместимых материалов на основе гидроксиапатита // Свиридовские чтения: Сб. ст. Вып. 4. Минск. 2008. С. 35.

84. Трубицын М.А., Габрук Н.Г., Олейникова И.И., Ле Ван Тхуан, Доан Ван Дат Синтез модифицированных наногидроксиапатитов методом осаждения из растворов и исследование их биорезорбируемости // Научные ведомости Белгородского государственного университета «Естественные науки» 2012. Выпуск 18 №3. С. 180-185.

85. Лазебная М.А., Колобов Ю.Р., Храмов Г.В., Колобова Е.Г., Гребцова Е.А. Биокомпозитные материалы на основе фосфатов кальция для стоматологии и медицины // Наноструктурные материалы и нанотехнологии. Белгород. 2013. С. 1-3.

86. Кузнецов А.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Гидролитическая активность силикатфосфатов в системе Ca2SiO4-Ca3(PO4)2 // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 1 №45. С. 82-85.

87. Pietak A.M., Reid J.W., Stott M.J., Sayer M. Silicon substitution in the calcium phosphate bioceramics // Biomaterials. 2007. 28. Р. 4023-4032.

88. Portera A.E., Patela N., Skepperb J.N., Besta S.M., Bonfielda W. Comparison of in vivo dissolution processes in hydroxyapatite and silicon-substituted hydroxyapatite bioceramics // Biomaterials. 2003. 24. Р. 4609-4620.

89. Manuel CM, Ferraz MP, Monteiro FJ. Synthesis of hydroxyapatite and tri calcium phosphate nanoparticles. Preliminary Studies // Key Eng Mater. 2003. V. 240-242. P.555-558.

90. Чуйко О.О., Пентюк О.О. Науко вшринципи розробкилшарсь кихпрепаралв на основi високодисперсного кремнезему // Наук.Харюв: Основа. 1998. С. 35-51.

91. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния // Под ред. А.А. Чуйко. Киев: Наук.думка. 2003. C.415.

92. Turov V.V., Mironyuk I.F. Adsorption layers of water on the surface of hydrophilic, hydrophobic and mixed silicas // Coll. and Surf. A. 1998. V. 134. P.257-263.

93. Туров В.В. Слои связанной воды и поверхностные силы в водных суспензиях высокодисперсных оксидов // В кн. Химия поверхности кремнезема 2001. 17. С. 510-607.

94. Turov V.V., Gun ko V.M., Bogatyrev V.M., Zarko V.I., Gorbik S.P., Pakhlov E.M., Leboda R., Shulga O.V., Chuiko A.A. Structured water in partially dehydrated yeast cell sand at partially hydrophobized fumed silica surface // J. Coll. Interf. Sci. 2005.V.283 № 2. P. 329-343.

95. Turov V.V., Gun'ko V.M., Shpilko A.P., Leboda R., Jablonski M., Gorzelak M., Jagiello-Wojtowicz E. Bounded water in human bone tissues healthy and affected by osteoporosis // Theor. andexperim. studies of interfacial phenomena and their technological applications. 2006. P. 189-191.

96. Бакунова Н.В., Баринов С.М., Шворнева Л.И. Влияние температуры синтеза на размер наночастиц гидроксиапатита // Рос.технологии. 2006. Т.2 №9-10. С. 102-105.

97. Elliot J.C. Sructure and сhemistry of the apatites and other calcium ortophosphates // Amsterdam: Elsevier. 1994. P.150.

98. Murugan R., Ramakrishna S. Crystallografic study of hydroxyapatite bioceramics derived from varios sources // Cryst Growth Des. 2005. V.5. P. 111112.

99. Ковешников В.Г., Абакаров М.Х., Лузин В.И. Скелетные ткани: хрящевая ткань, костная ткань. Луганск: Изд. Луган. госмедун-та. 2000. C.50.

100. Chang M.C., Ko C.C., Douglas W.H. Preparation of hydroxyapatite-gelatin nanocomposite // Biomaterials. 2003. V.24. P. 2853-2862.

101. Zhao F., Yin Y., Lu W.W. Preparation and histological evalutionof biomimetic tree- dementional hydroxyapatite/chitozan-gelatin network composite scaffolds // Biomaterials. 2002. V.23. P. 3227-3234.

102. Sundaram J., Durance T. D., Wang R. Porous scaffold of gelatine - starch with nanohydroxyapatite composite processed via novel microwave vacuum drying // ActaBiomater. 2008, V.4, P. 932-942.

103. Li J., Chen Y., Yin Y., Yao F., Yao K. Modulation of nano-hydroxyapatite size via formation on chitozan- gelatin network film in situ // Biomaterials. 2007. V.28. P. 781-790.

104. Chen M., Tan J., Lian Y., Liu D. Preparation of Gelatin coated hydroxyapatite nanorods and the stability of its aqueous colloidal //Appl. Surf. Sci. 2008. V.254. P. 2730- 2735.

105. Shu C., Xianzhu Y., Zhangyin X., Guohua X., Hong Lv., Kangde Yao. Synthesis and sintering of nanocrystalline hydroxyapatite powders by gelatin - based precipitation method // Ceram. international. 2007. V.33. P. 193-196.

106. Turov V.V., Gunko V.M., Zarko V.I., Leboda R., Jablonski M., Gorzelak M., Jagiello- Wojtowicz E. Weakly and strongly associated nonfreezable water bound in bones // Coll. and Surf. 2006. V. 48. P. 167-175.

107. Gun ko V.M., Turov V.V., Shpilko (Golovan) A.P., Leboda R., Jablonski M., Gorzelak M., Jagiello-Wojtowicz E. Relationships between characteristics of interfacial water and human bone tissues // Coll. and Surf. 2006. V. 53. P. 29-36.

108. Гунько В.М.,Туров В.В., Горбик П.П. Вода на межфазной границе // 2009. 372. С.257-265.

109. Туров В.В., Гунько В.М., Горбик П.П., Цапко М.Д., Головань А.П. Процессы самоорганизации водно-органических систем в наноразмерном пространстве твердых тел и биологических объектов // В кн. Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур /- Кшв: Наук.думка. 2007. С. 91-157.

110. Turov V.V., Gun'ko V.M., Nechypor O.V., Golovan A.P., Kaspersky V.A., Turov A.V., Leboda R., Jablonski M., Gorbik P.P. Self-organization of water-organic systems in bone tissue and products of their chemical degradation // Nanomaterials and Supramolecular Structures: Physics, Chemistry, and Applications. - London Springer. 2009. P. 26 - 32.

111. Головань А.П., Туров В.В., Барвинченко В.М., Мищенко В.М., Горбик П.П., Шевченко Ю.Б. Нанострукурированные композиты на основе белков костной ткани, высокодисперсного кремнезема и гидроксиапатита // Хiмiя,фiзика та технолопяповерхш. 2007. Вип. 13. С. 309-316.

112. Чайкина М.В., Пичугин В.Ф., Сурменева М.А., Сурменева Р.А. Механический синтез гидроксиапатита с замещениями для нанесения покрытия на медицинские имплантаты методом высокочастотного магнетронного распыления // Химия в интересах устойчивого развития. 2009. Т. 17. C.513-519.

113. Golovanova O.A.; Zaits A.V.; Berdinskaya N.V.; Mylnikova T.S. Study of thermal effects of silicate-containing hydroxyapatites // Materials Science and Engineering. 2016. 110. P 1-6. doi:10.1088/1757-899X.

114. Кузнецов А.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Гидролитическая активность силикатфосфатов в системе Ca2SiO4-Ca3(PO4)2 // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 1 №45. C.82-85.

115. Соин А.В., Евдокимов П.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Синтез и исследование анион-модифицированных апатитов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 1 №45. C. 130-132.

116. Трубицын М.А, Габрук Н.Г., Олейникова И.И., Ле Ван Тхуан, Доан Ван Дат Физико-химические методы в оценке биоактивности кремнийсодержащего

гидроксиапатита // Международный журнал экспериментального образования. 2012. №6. C. 129-130.

117. Klaudia Paljar, Sebastijan Orlic, Emilija Tkalcec, Hrvoje Ivankovic Preparation of silicon doped xydroxyapatite // Faculty of Chemical Engineering and Technology, University of Zagreb HR-10001 Zagreb. Marulicevtrg. 2008. 19. P. 247254.

118. Putlayev V, Veresov A, Pulkin M, Soin A, Kuznetsov V. Silicon-substituted hydroxyapatite ceramics (Si-HAP): densification and grain growth through the prism of sintering theories. // Mater Sci Eng Technol. 2006. 37 P. 416.

119. Tas А.С. Monodisperse сalcium сarbonate microtablets forming at 70 C in prerefrigerated CaCl 2 -gelatin-urea solutions // International Journal of Applied Ceramic Technology. 2009. V. 6. № 1. Р. 53 - 59.

120. Silicon-substituted calcium phosphate compounds: Synthesis, characterization, and bioactivity evaluation // Science Asia. 2009. №35. P. 255-260.

121. Богданова Е.А. Физико-химические свойства биоактивных композиционных материалов на основе фосфатов кальция и кремнийорганических соединений //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Екатеринбург. 2012. C. 13-14.

122. Чуйко А.А. Кремнеземы в медицине и биологии // Ставрополь. 1993, C.259.

123. Третьяков Ю.Д. Развитие неорганической химии как фундаментальной основы создания новых поколений функциональных материалов // Успехи химии. 2004. Т. 73. С. 899-916.

124. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Достижения в области кальцийфосфатных биоматериалов // Российский химический журнал. 2000. Т. XLIV, №6 (ч.2). С. 32-46.

125. Orlovskii V.P., Barinov S.M. Hydroxyapatite and hydroxyapatite-matrix ceramics: A survey // Russian J. Inorg. Chem. 2001. V.46, Suppl. 2. P. S129-S149.

126. Орловский В.П., Комлев В.С., Баринов С.М. Гидроксиапатит и керамика на его основе // Неорг. материалы. 2002. Т.38 № 10. С. 973-984.

127. Schuth F., Sing K.S.W., Weitkamp J. Handbook of Porous Solids// Wiley-VCH Verlag GmbH. Weinheim. Germany. 2002. Р.138-160.

128. Петровская Т.С. Физико-химические основы и технологии получения биосовместимых покрытий на титановых имплантатах и регулирование их биологических свойств // автореф. дис. канд. хим. наук. Томск. 2013. C. 4,5,12.

129. Иванютина И.С., Муханова Е.А Получение и исследование биосовместимого гидроксиапатита из водных растворов // Тезисы докладов. 2012. C.27.

130. I.Y. Stetciura I.Y., Markin A.V., Ponomarev A.N., Yakimansky A.V., Demina T.S., Grandfils C., et al. New surface-enhanced Raman scattering platforms: composite calcium carbonate microspheres coated with astralen and silver nanoparticles // Langmuir. 2013. 29. P. 4140 - 4147.

131. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфатов кальция // Российский химический журнал г. Москва, Ленинградские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова. 2004. Т. 48 №1. C. 52-64.

132. Сурменева М.А. Закономерности формирования, структурные особенности и свойства покрытий на основе фосфатов кальция, полученных ВЧ-магнетронным осаждением // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Томск. 2012. 20 c

133. Lehmann G., Palmero P., Caciotti I., Pecci R., Campagnolo L., Bedini R., Siracusa G., Bianco A., Camaioni A., Montanaro L. Design, production and biocompatibility of nanostructured porous HAp and Si-HAp ceramics as three-dimensional scaffolds for stem cell culture and differentiation //Ceramics Silikaty 54 (2). Italy. 2010. P. 90-96.

134. Путляев В.И. Современные биокерамические материалы // ^росовский образовательный журнал, МГУ им. М.В. Ломоносова. 2004. Т. 8, №1. C. 44-50.

135. Dorozhkin S. V. Bioceramics of calcium orthophosphates // Biomaterials. 2010. V. 31. Р. 1465-1485.

136. Путляев В. И. Современные биокерамические материалы // Соров. образов. журн. 2004. Т. 8. № 1. С. 44-50.

137. Герке С. А. Механизм резорбции инъецируемого остеотропного кальций-фосфатного цемента - рентгенологическое и гистологическое исследование // International magazine of oral implantology. 2009. V. 10 № 3. Р. 32-37.

138. Баринов С.М., Комлев В.С., Гурин А.Н., Фадеева И.В., Бакунова И.В., Фомин А.С. Цементы на основе фосфатов кальция для медицинского применения // Нанотехнологии в онкологии. 2010 : тез. конф. М. 2010. С. 3-13.

139. Кузнецова Д.С. Костные имплантаты на основе скаффолдов и клеточных систем в тканевой инженерии (Обзор) / Д.С. Кузнецова, П.С. Тимашев, В.Н. Баграташвили и др. // СТМ. 2014. Т. 6 № 4. С. 201-207.

140. Федюкевич Н.И. Анатомия и физиология человека / Н.И. Федюкевич. -Ростов-на-Дону: Феникс. 2003. 357 с.

141. Риггз Б.Л. Остеопороз / Б.Л. Риггз, Ш.Л. Мелтон М. СПб.: БИНОМ, Невский диалект. 2000. 560 с.

142. Полимеры в биологии и медицине / М. Дженкинс [и др.] ; под ред. М. Дженкинс ; [пер. с англ. О.И. Киселевой]. Москва : Научный мир. 2011. 256 с.

143. Аронов А.М., Пичугин В.Ф., Ешенко Е.В., Рябцева М.А., Сурменев Р.А., Твердохлебов С.И. Тонкие кальций-фосфатные покрытия, полученные методом высокочастотного магнетронного распыления и перспективы их применения в медицинской технике // Медицинская техника. 2008. №3. C. 18-22.

144. Чайкина М.В., Пичугин В.Ф., Сурменева М.А., Сурменев Р.А., Механохимический синтез гидроксилапатита с замещениями для нанесения покрытий на медицинские имплантаты методом высокочастотного магнетронного распыления // Ж. Химия в интересах устойчивого развития, 2009. №5. C. 513-520.

145. Golovanova O.A.; Izmailov R.R.; Ghyngazov S.A.; Zaits A.V. Crystallization of modified hydroxyapatite on titanium implants// Materials Science and Engineering. 2016. 110. P. 1-6.

146. Golovanova O. A.; Zaits A. V.; Kuimova M. V. A new approach to produce calcium-phosphate coatings on titanium // Materials Science and Engineering. 2017. 168. P. 1-6.

147. Surmenev R.A., Ryabtseva M.A., Shesterikov E.V., Pichugin V.F., Peitsch T., Epple M. The release of nickel from nickel-titanium (NiTi) is strongly reduced by a sub-micrometer thin layer of calcium phosphate deposited by rf-magnetron sputtering // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2010. V.21. P.1233-1239.

148. Шаркеев Ю.П., Псахье С.Г., Легостаева Е.В., и др.. Биокомпозиты на основе кальцийфосфатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация.2014. Томск. 594 c.

149. Сурменева М.А., Сурменев Р.А., Чайкина М.В., Качаев А.А., Пичугин В.Ф., Эппле М. Исследование фазового и элементного состава покрытий на основе кремнийсодержащего гидроксиапатита для медицинских имплантатов, полученных методом ВЧ-магнетронного распыления // физика и химия обработки материалов. 2012. №3. C. 51-60.

150. Хлусов И.А., Пичугин В.Ф., Гостищев Э.А., Шаркеев Ю.П., Сурменев Р.А., Сурменева М.А., Легостаева Е.В., Чайкина М.В., Дворниченко М.В., Морозова Н.С.Влияние физических, химических и биологических манипуляций на поверхностный потенциал кальций-фосфатных покрытий на металлических подложках // Бюллетень сибирской медицины. 2011. №3. C. 72-81.

151. Хлусов И.А., Сурменева М.А., Сурменев Р.А., Рязанцева Н.В., Савельева О.Е., Иванова А.А., Прохоренко Т.С., Таширева Л.А., Дворниченко М.В.1, Пичугин В.Ф. Клеточно-молекулярные аспекты иммунологической совместимости имплантатов с наноструктурнымкальций-фосфатным покрытием // Бюллетень сибирской медицины. 2012. №4. C. 78-85.

152. Сурменева М.А., Ковтун А., Сурменев Р.А., Городжа С.Н., Шаронова А.А., Грубова И.Ю., Иванова А.А., Примак О., Эппле М. Остеоиндуктивные покрытия на основе кремнийзамещенного гидроксилапатита: физико-химические свойства и invitro исследования // Новые технологии создания и

применения биокерамики в восстановительной медицине. Томск. 2014. С. 154159.

153. Грибенников М.В., Никонова Ю.А., Селезнева И.И., Городжа С.Н., Сурменева М.А., Пичугин В.Ф., Грубов И.Ю., Иванова А.А., Сурмеев Р.А. Изучение пролиферативных характеристик ВЧ-магнетронных кальций-фосфатных покрытий на основе гидроксиапатита // Новые технологии создания и применения биокерамики в восстановительной медицине. Томск. 2013. С. 4146.

154. Легостаева Е.В. Закономерности и формирования структуры и свойств кальцийфосфатных покрытий на поверхности биоинертных сплавовв титана и циркония // Автореферат диссертации на соискание доктор техничнскихнаук. Томск. 2014. C. 3-31.

155. Hamdi M., Ektessabi A.M. Elektron beam deposition of thin bioceramic film for biomedical implants // Thin Solid Films. 2001. V. 398. P. 385-390.

156. Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Пер. с англ, М.: Мир. 1991. 536 с.

157. Курс общей химии // Под ред. Герасимова Я.И. Т. 2. 2-е изд. М.: Химия. 1973. 624 с.

158. Борисова Е.А., Бочвар Г.А., Брун М.Я., Глазунов С.Г. и др. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. // М.: Металлургия. 1980. 464 с.

159. Рысс И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений. // М.: Госхимиздат. 1956. 665 с.

160. Беккерт М.Н. Справочник по металлографическому тралению. // 1979. 340 с.

161. Андреева И.Н., Веселовская Е.В. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. // Л: Химия. 1982. 80 с.

162. Sun L., Berndt C. C., Gross K. A., Kucuk A. Material fundamentals and clinical performance of plasma-sprayed hydroxyapatite coatings: a review // J Biomed Mater Res. 2001. T. 58 № 5. C. 570-92.

163. Chang M.C., КоС. -С., Douglas W.H. Preparation of hydroxyapatite-gelatin nanocomposite. // Biomaterials. 2003. V. 24. P.2853-2862.

164. Фомин А.С., Комлев B.C., Баринов С.М., Фадеева И.В., Ренгини К. Синтез нанопорошков гидроксиапатита для медицинских применений // Перспективные материалы. 2006. № 2. С. 51—54.

165. Калита В.И. Физика и химия формирования биоинертных и биоактивных поверхностей на имплантатах. Обзор // Физика и химия обработки материалов. 2000. № 5. С. 28-45.

166. Hench L.L. Bioactive materials: The potential for tissue regeneration // J. Biomat. Mater. Res. 1998. V. 41. № 4, P. 511-518.

167. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением: Теория, технология и оборудование. // М.: Металлургия. 1992. 187 с.

168. Fazan F., Marquis P.M. Dissolution behavior of plasma-sprayed hydroxyapatite coating // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2000. V. 11. P. 787-793.

169. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. // М: Химия. 1989. 448 с.

170. Nelea V., Morosanu C., Iliescu M., Mihailescu I. N. Hydroxyapatite thin films grown by pulsed laser deposition and radio-frequency magnetron sputtering: comparative study // Applied Surface Science. 2004. T. 228 № 1-4. C. 346-356.

171. Smith I.O., Baumann M.J., McCabe L.R. Electrostatic inter-actions as a predictor for osteoblast attachment to biomaterials // J. Biomed. Mater. Res. A. 2004. V. 70. P.436—441.

172. Discher D.E., Mooney D.J., Zandstra P.W. Growth factors, matrices, and forces combine and control stem cells // Science. 2009. V. 324. P. 1673—1677.

173. Sniadecki N.J., Desai R.A., Ruiz S.A., Chen C.S. Nano-technology for cellsubstrate interactions // Annals of Bio-medial Engineering. 2006. V. 34. P. 59—74.

174. Басоло Ф., Пирсон Р. Механизмы неорганических реакций. // М.: Мир. 1969. 834 с.

175. Измайлов Р.Р., Голванова О.А. Растворимость гидроксилапатита и карбонатгидроксилапатита, полученных из модельного раствора

синовиальной жидкости человека // Вестник Омского университета. 2012. №4. С. 109-113.

176. Солоненко А. П., Голованова О. А. Термодинамическое моделирование процессов образования ортофосфатов кальция. // Бутлеровские сообщения. 2011. Т.24 №2. С.106-112.

177. Маловская Е. А., Голованова О. А., Панова Т.В., Герк С. А., Осинцев В.А. Кристаллизация фосфатов кальция из прототипов биологических жидкостей на костных образцах. // Ж. Бутлеровские чтения. 2013. Т.36 №10. С. 21-28.

178. Соин А.В., Евдокимов П.В., Вересов А.Г., Путляев В.И. Синтез и исследование анионмодифицированных апатитов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2007. Т. 1 №45. С. 130-132.

179. Солоненко А.П., Голованова О.А., Фильченко (Бердинская) М.В. и др. Физико-химическое исследование систем состава «гидроксилапатит -брушит», полученных совместным осаждением // Вестник Омского университета. 2012. №2. С. 135-142.

180. Измайлов Р.Р., Голванова О.А. Биорезорбируемость гранулированного композита на основе карбонатгидроксилапатита и желатина в средах с различным значениям pH // Вестник Омского университета. 2015. №2. С. 61-65.

181. Бердинская М.В., Зайц А.В., Голованова О.А. Синтез и исследования биорезорбируемости кремний-замещенного гидроксилапатита // Бутлеровские чтения. 2014. Т. 37 №1. С. 48-54.

182. Solonenko A. P., Blesman A. I., Polonyankin D. A., Bel'skaya L. V. Peculiarities of the Composition of Solid Phases Formed in Aqueous Calcium-Silicate Systems with a Medium of Variable Acidity // Glass Physics and Chemistry . 2017. V. 43. № 5. Р. 452-458.

183. Пономарева Н. И., Попрыгина Т. Д, Карпов С. И., Соколов Ю. В. Синтез композитов гидроксиапатита с биополимерами с повышенной твердостью //

Вестник ВГУ, серия: химия, биология, фармация. 2017. №2. С. 82-86.

184. Попова А.А. Получение детонационных биосовместимых покрытий на титановые имплантаты из поршковых механокомпозитов состава: гидроксиапатит кальция - никелид титана // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 2016. 132 с.

185. Тушинский Л. И. Методы исследования материалов: структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий // Л. И. Тушинский. Москва: Мир. 2004. 384 с.

186. Хлусов И. А Остеогенный потенциал мезенхимальных стволовых клеток костного мозга in situ: роль физико-химических свойств искусственных поверхностей // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2005. № 3. С.164-173.

187. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. // Введ. 1975-01-01. - Москва : Стандартинформ. 2005. 7 с.

188. Хлусов И. А Зависимость остеогенных свойств клеток костного мозга от рельефа и растворимости кальцийфосфатных // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 141. № 1. С. 107-112.

189. Кулик А. Я. Газотермическое напыление композиционных порошков // Ленинград : Машиностроение, Ленингр. отделе-ние. 1985. 199 с.

190. Яковлев В. И. Экспериментально - диагностический комплекс для физических исследований порошковых свс-материалов при детонационном напылении // Автореферат диссертации на соискание ученой степени. 2003. 19 с.

191. Carlisle E.M. Silicon localization and calcification in developing bone // Fed.Proc. 1989. V 28. P. 374.

Приложение 1

Градуировочный график для определения концентрации фосфат-ионов

Приложение 2

Градуировочный график для определения концентрации силикат-ионов

Приложение 3

Таблица 1. Зависимости рН от концентрации и времени растворения (т)

рН среднее значение

Концентрация образцов SBF+Na2SiOз , %

т 0.50 1.00 1.50 2.50 5.00

0 - 2.29 2.25 2.37 2.32

1 2.53 2.59 2.60 2.86 2.63

2 2.67 2.83 2.80 3.16 2.84

3 2.78 3.00 2.97 3.41 3.02

4 2.88 3.13 3.10 3.65 3.18

5 2.94 3.25 3.23 3.94 3.33

6 3.01 3.37 3.36 4.04 3.49

8 3.06 3.60 3.57 4.35 3.81

10 3.12 3.81 3.78 4.58 4.16

13 3.26 4.09 4.06 4.82 4.60

15 3.34 4.26 4.24 4.93 4.83

17 3.41 4.41 4.40 5.01 5.00

20 3.50 4.56 4.60 5.10 5.15

25 3.61 4.78 4.82 5.20 5.32

30 3.76 4.91 4.97 5.27 5.44

35 3.91 5.00 5.07 5.32 5.53

40 4.00 5.08 5.14 5.36 5.59

177

Приложение 4

Таблица 1. Зависимости рСа от концентрации (С) и времени растворения(т)

рСа среднее значение

Концентрация образцов SBF+Na2SiOз, %

т 0.50 1.00 1.50 2.50 5.00

0 - 2.26 2.19 2.34 2.51

1 3.36 2.86 2.78 3.07 3.09

2 3.38 3.13 3.04 3.15 3.22

3 3.37 3.22 3.18 3.03 3.25

4 3.34 3.24 3.21 2.84 3.22

5 3.30 3.20 3.19 2.99 3.14

6 3.27 3.11 3.12 2.86 3.01

8 3.21 2.90 2.93 2.33 2.71

10 3.17 2.69 2.72 2.22 2.46

13 3.08 2.45 2.47 2.13 2.24

15 3.02 2.34 2.35 2.10 2.15

17 2.96 2.26 2.25 2.07 2.10

20 2.88 2.17 2.15 2.05 2.06

25 2.76 2.09 2.06 2.02 2.02

30 2.66 2.05 2.01 2.00 2.00

35 2.57 2.03 1.98 1.99 1.99

40 2.51 2.01 1.96 1.99 1.98

Приложение 5

Таблица 1. Изменение значений рН при растворении в трис-НС1 буфере 1=20°С

т Образец SBF+ТЭС С. % Образец SBF+Na2SiOз С. %

0.50 5.00 0.50 5.00

1 7.52 7.63 7.55 7.63

2 7.53 7.64 7.57 7.65

3 7.53 7.64 7.59 7.67

4 7.53 7.65 7.61 7.67

5 7.53 7.65 7.62 7.68

6 7.53 7.65 7.63 7.69

8 7.53 7.65 7.64 7.69

10 7.53 7.65 7.65 7.70

13 7.53 7.65 7.65 7.70

15 7.53 7.65 7.66 7.70

17 7.53 7.65 7.66 7.70

20 7.52 7.64 7.65 7.70

25 7.52 7.64 7.66 7.71

30 7.52 7.63 7.66 7.71

35 7.51 7.62 7.66 7.71

40 7.51 7.62 7.66 7.70

Приложение 6

т Образец SBF+ТЭС С. % Образец SBF+Na2SiOз С. %

0.50 5.00 0.50 5.00

1 7.20 7.14 7.15 7.24

2 7.20 7.15 7.17 7.26

3 7.20 7.15 7.18 7.28

4 7.20 7.15 7.18 7.29

5 7.19 7.16 7.18 7.29

6 7.19 7.16 7.18 7.29

8 7.18 7.16 7.18 7.29

10 7.18 7.16 7.18 7.28

13 7.17 7.17 7.17 7.28

15 7.17 7.17 7.17 7.27

17 7.17 7.17 7.17 7.27

20 7.18 7.17 7.17 7.28

25 7.18 7.17 7.17 7.28

30 7.18 7.17 7.18 7.28

35 7.19 7.17 7.19 7.28

40 7.19 7.16 7.19 7.28

180

Приложение 7

т Образец SBF+ТЭС С, % Образец SBF+Na2SiOз С, %

0.50 5.00 0.50 5.00

1 6.76 6.75 6.56 6.83

2 6.76 6.76 6.78 6.86

3 6.76 6.76 6.78 6.86

4 6.77 6.76 6.78 6.87

5 6.77 6.77 6.78 6.87

6 6.77 6.76 6.78 6.87

8 6.77 6.77 6.79 6.87

10 6.77 6.76 6.78 6.87

13 6.77 6.76 6.79 6.86

15 6.77 6.76 6.78 6.86

17 6.77 6.76 6.78 6.86

20 6.77 6.76 6.78 6.86

25 6.77 6.76 6.78 6.86

30 6.78 6.76 6.79 6.86

35 6.78 6.76 6.79 6.85

40 6.78 6.76 6.79 6.85

181

Приложение 8

т Образец SBF+ТЭС С, % Образец SBF+Na2SiOз С, %

5.00 0.50 5.00

1 6.06 6.07 6.29

2 6.06 6.07 6.25

3 6.06 6.07 6.23

4 6.05 6.07 6.21

5 6.04 6.07 6.21

6 6.04 6.07 6.20

8 6.04 6.08 6.18

10 6.04 6.09 6.17

13 6.03 6.09 6.16

15 6.03 6.09 6.16

17 6.03 6.08 6.15

20 6.03 6.06 6.14

25 6.02 6.05 6.15

30 6.02 6.07 6.15

35 6.02 6.04 6.16

40 6.02 6.03 6.16