Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Лукина, Юлия Сергеевна

• Лукина, Юлия Сергеевна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лукина, Юлия Сергеевна

Введение

1. Аналитический обзор '

1.1. Структура и свойства костной ткани

1.2. Биоматериалы для костного эндопротезирования

1.3. Кальцийфосфатные биоактивные материалы

1.3.1. Классификация кальцийфосфатных материалов

1.3.2. Резорбируемые высокотемпературные кальцийфосфатные 26 материалы

1.3.3. Резорбируемые низкотемпературные кальцийфосфатные 29 материалы

1.4. Кальцийфосфатные биоцементы

1.4.1. Способы получения кальцийфосфатных цементов

1.4.2. Факторы, влияющие на сроки схватывания биоцементов

1.4.3. Инъекционная способность биоцементов

1.4.4. Механические характеристики биоцементов

1.4.5. Пористость биоцементов

1.4.6. Резорбируемость биоцементов 47 Выводы по аналитическому обзору

2. Материалы и методы исследования

2.1. Характеристика используемых материалов

2.2. Определение пластической прочности

2.3. Определение прочностных характеристик

2.4. Определение сроков схватывания

2.5. Определение пористости

2.6. Определение показателей среднего размера пор

2.7. Физико-химические методы анализа

2.8. Определение рН биоцемента

2.9. Обработка экспериментальных результатов

3. Синтез и оптимизация состава кальцийфосфатных биоцементов 61 брушитового типа

3.1. Исследование состава и свойств исходных компонентов для синтеза 61 цементов брушитового типа

3.2. Оптимизация состава биоцемента брушитового типа 69 Выводы по главе 3 '

4. Разработка составов кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа 79 для инъекционного применения

4.1. Влияние добавок-замедлителей на инъекционные свойства 81 кальцийфосфатных биоцементов

4.2. Влияние термообработки исходных компонентов на инъекционные 98 свойства кальцийфосфатных биоцементов

4.3. Влияние полимеров на инъекционные свойства кальцийфосфаных 111 биоцементов

Выводы по главе

5. Оценка тканевой совместимости и биорезорбции брушитового цемента в 120 экспериментах «in vivo»

5.1. Оценка поведения биоцемента в экспериментальной модели 121 эктопического остеогенеза

5.2. Оценка поведения биоцемента в экспериментальной модели 126 ортотопической имплантации

5.3. Исследование возможности контроля биодеградации брушитового 133 биоцемента

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии»

Актуальность проблемы. В последние десятилетия в медицине для лечения травм и дефектов костной ткани наряду с трансплантацией всё шире используются альтернативные методы, связанные с применением имплантатов на основе синтетических материалов - металлов, полимеров, керамики, стеклокристаллических материалов, цементов, а также их композитов. Наиболее перспективную и стремительно развивающуюся группу материалов для ортопедии и травматологии представляют кальцийфосфатные материалы, поскольку их химический состав сходен с костной тканью. Процесс ассимиляции такого кальцийфосфатного имплантата в организме сопровождается его частичным или полным растворением, проникновением в имплантат эндогенных протеинов, прорастанием кровеносных сосудов, ростом, размножением и делением клеток с образованием клеточной среды, заполняющей поры имплантата и, наконец, формированием искусственной кости.

Кальцийфосфатные биоцементы имеют ряд преимуществ в сравнении с другими биоактивными материалами: возможность адаптации к костному дефекту для обеспечения тесного контакта имплантат - кость, фиксации костных обломков и имплантатов; возможность инъекционного введения, сводящего хирургические манипуляции к минимуму; возможность равномерного распределения по объему введенных в цемент антибиотиков, а также костных морфогенетических белков для улучшения остеоиндуктивности и их пролонгированного выхода в месте имплантации и, наконец, биорезорбция, которая позволяет проводить лечение без вторичного хирургического вмешательства.

В зависимости от состава затвердевшего материала известны три типа кальций-фосфатных биоцементов: апатитовые (конечная фаза - гидроксилапатит Саю(Р04)б(0Н)2 или карбонатный апатит), октокальцийфосфатные (конечная фаза - Са8(НР04)2-(Р04)4-5Н20) и брушитовые (конечная фаза — дигидрат дикальцийфосфата или брушит СаНР04-2Н20). При физиологических значениях рН брушитовые цементы обладают большей скоростью растворения, чем апатитовые или октокальцийфосфатные, что увеличивает скорость регенерации костной ткани. Недостатками брушитовых цементов являются короткие сроки схватывания, невысокие значения прочности, низкие значения рН твердеющего раствора, высокая расслаиваемость и водоотделение при прохождении через иглу при инъекционном способе применения.

Отечественные аналоги брушитовых цементов отсутствуют, поэтому разработка биоцементов на основе брушита в нашей стране является актуальной.

Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ РХТУ им. Д.И.Менделеева, проводимой в рамках единого заказ — наряда по заданию Федерального агентства по образованию (темы № 1.2.01 и 1.2.06) и в сотрудничестве с ФГУ ЦИТО им. Н.Н.Приорова Росмедтехнологий.

Цель работы. Синтез и исследование свойств кальцийфосфатных биоцементов на основе брушита; получение инъекционных форм брушитовых биоцементов; установление взаимосвязей между составом цементов и их поведением в организме.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- выявлены закономерности процессов фазообразования при твердении кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа; показано, что присутствие в составе исходного цемента избыточного по отношению к стехиометрическому количеству Р-трикальцийфосфата препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора;

- установлены оптимальный вид и количество добавок — замедлителей процесса гидратации и твердения кальцийфосфатных брушитовых биоцементов для обеспечения необходимых реологических свойств при инъекционном способе применения цемента; показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 - 1,6 мае. % (в пересчете на 804 ) водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Ка4Р207-ЮН20; для приближения значений рН твердеющего цементного раствора к физиологически приемлемым значениям (рН > 4 - 4,5) сульфат-ион необходимо вводить в виде 1^804-7Н20, а не Н2804;

- выявлена зависимость скорости резорбции затвердевшего цемента от температуры термообработки исходного компонента - р-трикальцийфосфата и присутствия в составе цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка гЬВМР-2; установлено, что повышение температуры термообработки р-Са3(Р04)2 с 900 до 1200 °С приводит к формированию более прочной и плотной структуры и замедлению скорости резорбции затвердевшего материала, а введение в состав цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка увеличивает скорость его биодеградации;

- разработан способ повышения рентгеноконтрастности твердеющего цемента за счет введения в его состав растворимого йодсодержащего вещества — урографина, что позволяет визуализировать процессы биодеградации и остеоинтеграции цемента в организме.

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке составов кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа для ортопедии и травматологии с различными механическими характеристиками, сроками схватывания, значениями рН твердеющего раствора, пористостью и скоростью биорезорбции затвердевшего материала;

- разработке инъекционной формы брушитового биоцемента, которая позволяет вводить его в организм через иглу диаметром 2 мм;

- разработке биокомпозиционных материалов на основе дигидрата дикальцийфосфата с рекомбинантными костными морфогенетическими белками rhBMP-2; показано, что такие композиты биосовместимы, биологически активны, проявляют хорошую остеоинтеграцию к костной ткани.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XX, XXI, XXII и XXIII Международных конференциях молодых ученых по химии и химической технологии, Москва, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг., VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке», Томск, 2007 г., Всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине», Курган, 2007 г., Всероссийском совещании «Биоматериалы в медицине», Москва, 2009 г., Всероссийской научно-практической конференции «Применение искусственных кальций-фосфатных биоматериалов в травматологии и ортопедии», Москва, 2010 г., IX Всероссийском съезде травматологов-ортопедов, Саратов, 2010 г., Международной научно-практической конференции «Новые технологии создания и применения биокерамики в восстановительной медицине 2010», Томск, 2010 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Лукина, Юлия Сергеевна

Выводы.

1. В системе Р-Са3(Р04)2 - Са(Н2Р04)2'Н20 определен оптимальный состав кальций-фосфатного цемента, обеспечивающий образование в затвердевшем материале преимущественно дигидрата дикальцийфосфата - брушита СаНР04-2Н20. Использование смеси компонентов р-Са3(Р04)2 : Са(Н2Р04)2Н20 в отношении 60 : 40 мол. % препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора до физиологически приемлемого значения (рН > 4) при обеспечении высоких прочностных характеристик затвердевшего материала.

2. Научно обоснована и экспериментально подтверждена необходимость использования добавок — замедлителей процесса гидратации и структурообразования для получения инъекционных форм биоцемента. Выявлены закономерности влияния добавок, содержащих ионы S042" и Р2074", на сроки схватывания и свойства цемента — пластическую, механическую прочность, рН твердеющего раствора. Показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 — 1,6 мас.% (в пересчете на S04") водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Na4P2O7T0H2C); для повышения значения рН твердеющего цемента сульфат-ион необходимо вводить в виде MgS04-7H20, а не H2S04.

3. Установлено, что повышение температуры термообработки Р-Са3(Р04)2 с 900 до 1200 °С приводит к уменьшению удельной поверхности материала с 0,846 до 0,217 м2/г по методу БЭТ, что вызывает снижение скорости растворения фосфата кальция и удлинение сроков схватывания цемента. Цементы на основе Р-Са3(Р04)2, термообработанного при 1200 °С, позволяют получить инъекционные формы растворов уже при отношении В/Т = 0,32 — 0,35, что приводит к повышению прочностных характеристик затвердевшего материала. Скорость биорезорбции такого цемента снижается в сравнении с цементом на основе р-Са3(Р04)2, термообработанного при 900 °С.

4. Для повышения значения рН твердеющего цемента на основе Р-Са3(Р04)2, термообработанного при 1200 °С, в состав цемента рекомендуется вводить водорастворимый силикат натрия Na2OmSi02-nH20 в количестве до 1,5 масс.%, не оказывающий негативного влияния на свойства цементов.

5. С целью снижения расслаивания, повышения водоудерживающей способности, увеличения адгезии цементного теста к костной ткани в цементный раствор рекомендуется вводить биосовместимые и биодеградируемые полимеры: поливиниловый спирт, гидроксипропилцеллюлозу и природный биополимер -коллаген в количестве соответственно 0,5 - 2,3; 0,3 — 1,5 и 0,1 — 0,4 мас.%; добавки полимеров в указанных концентрациях практически не влияют на физико-механические характеристики биоцементов.

6. Доклиническое исследование разработанного кальцийфосфатного цемента in vivo с использованием экспериментальной модели эктопического остеогенеза и внутрикостной имплантации показало его хорошую тканевую совместимость, биорезорбируемость и остеоинтеграцию. Установлено, что введение в состав цементного раствора рекомбинантного костного морфогенетического белка rhBMP-2 ускоряет биодеградацию затвердевшего цемента, снижает риск возникновения воспалительных реакций, способствует образованию значительного ангиогенеза, более быстрому процессу регенерации костной ткани и раннему формированию плотной костной мозоли.

7. Для повышения рентгеноконтрасности материала при рентгенологическом методе контроля процесса биодеградации цементного камня в состав цементного раствора рекомендуется вводить йодсодержащий фармацевтический препарат урографин в количестве 7 - 15 мас.%; при этом рентгеноконтрастность цементного камня возрастает в 2 — 6 раз без заметного ухудшения свойств биоцемента.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лукина, Юлия Сергеевна, 2010 год

1. Хеич, JI. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей Текст. / Л. Хенч, Д'. Джонс М.: Техносфера, 2007. - 304 с.

2. Орловский, В.П. Синтез, свойства и применение гидроксиапатита кальция Текст. / В.П. Орловский, С.Г. Курдюмов, О.И. Сливка Стоматология, 1996. -№5. - С. 68-73

3. Корбридж, Д. Основы химии, биохимии, технологии Текст. / М.: Мир, 1982. — 680 с.

4. Чайкина, М.В. Механохимия природных и синтетических апатитов Текст. / Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. 223 с.

5. Смолеговский, A.M. История кристаллохимии фосфатов Текст. / М.: Наука, 1986.-263 с.

6. Tanaka, Н. Surface and properties of Synthetic and Modified Calcium Hydroxy apatite Текст. / Tanaka H. Encyclopedia of Surface and Colloid Science, 2002. V.15. № 04. - p. 5096-5107

7. Monteil-Rivera, F. Sorption of Inorganic Species on Apatites from Aqueous Solution Текст. / Monteil-Rivera F., Fedoroff M. Encyclopedia of Surface and Colloid Science, 2002. V. 26. №11. - p. 1-26

8. Кнубовец, Р.Г. Кристаллохимия и свойства апатита Текст. / М.: НИИтеххим, 1988.-47 с.

9. Morgan, Н. Preparation and characterization of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate Текст. / Morgan H., Wilson R.M., Elliott J.C., Dowker S.E.P., Anderson P. Biomaterials, 2000. №21. - p. 617-627

10. Орловский, В. П. Гидроксиапатитовая структура Текст. / Орловский В. П., Суханова Г. Е., Ежова Ж. А., Родичева Г. В. Журнал Всесоюзного химического общества, 1991. Том XXXVI. №6. - с. 683-689

11. Vallet-Regi, М. Ceramics for medical applications Текст. / J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2001.-p. 97-108

12. Suchanek, W. Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use hard tissue replacement implants Текст. / Suchanek W., Yoshimura M. J. Mater. Res., 1998. V.13.№l.-p. 94-117

13. Родичева, Г.В. Синтез и физико-химическое исследование карбонатгидроксиапатитов кальция типа А Текст. / Родичева Г.В., Орловский В.П., Привалов В.И., Баринов С.М., Рустикелли Ф., Оскарссон С.

14. Журнал неорганической химии, 2001. Т. 46. с. 1798-1802

15. Landi, Е. Influence of synthesis and sintering parameters on the characteristics of carbonate apatite Текст. / Landi E., Tampieri A., Celotti G., Vichi L., Sandri M. — Biomaterials, 2004. V. 25.- p. 1763-1770

16. Tadic, D. Continuous synthesis of amorphous carbonated apatites Текст. / Tadic D., Peter F., Epple M. Biomaterials, 2002. V. 23. - p. 2553-2559

17. Торбенко, В.П. Функциональная биохимия костной ткани Текст. / Торбенко В.П., Касавина Б.С. М.: Медицина, 1977. - 272 с.

18. Wang М. Developing bioactive composite materials for tissue replacement Текст. / Biomaterials, 2003. V.24. p. 2133-2151

19. Большая медицинская энциклопедия Текст. / под. ред. Петровского Б.В. М.: Советская энциклопедия, 1985. Т. 1, 8-9, 11, 25

20. Саркисов П.Д. Направленная кристаллизация стекла — основа получения многофункциональных стеклокристаллических материалов Текст. / М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 1997. 218с.

21. Ходаковская Р.Я. Биоситаллы новые материалы для медицины Текст. / Ходаковская Р.Я., Михайленко Н.Ю. - Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И.Менделеева, 1992, Т. XXXVI. №5. - с. 585-593

22. Kokubo Т. Novel bioactive materials with different mechanical properties Текст. / Kokubo Т., Kim H.-M., Kawashita M. Biomaterials, 2003. №24. - p. 2161-2175

23. Кеттайл B.M. Патофизиология эндокринной системы Текст. / Кетгайл В.М., Арки Р.А. Пер.с англ.- СПб.- М.: «Невский диалект» - Издат. Бином., 2001.-с.115

24. Ньюман У.Ф. Минеральный обмен кости Текст. / Ньюман У.Ф., Ньюман М. -М.: Изд-во ин. лит-ры, 1.961. 270 с.

25. Larsson S. Use of injectable calcium phosphate cement for fracture fixation: a review Текст. / Larsson S., W. Bauer T. Clinical Orthopaedics and Related Research,2002. № 395. p. 23-32

26. Плотников Н.А. Замещение дефектов нижней челюсти лиофилизованными костными гомотрансплантантами (Предварительное сообщение) Текст. / Стоматология, 1961. №5. с. 37-41

27. Karen J.L. Biomaterial developments for bone tissue engineering Текст. / Karen J.L. В., Scott P., James F. K. Biomaterials, 2000. V.21. - p. 2347-2359

28. Григорьян A.C. Заживление костных дефектов при их пластике трансплантационными материалами на основе брефокости Текст. / Григорьян А.С., Борисов Г.П., Дгебуадзе Н.В., Гаджиев С.А. Стоматология, 1983. №5.-с. 23-27

29. Копейкин В.Н. Руководство по ортопедической стоматологии Текст. / М.: Триада-Х, 1998.-496с.

30. Hench L. Bioceramics, a clinical success Текст. / The American Ceramic Society Bulletin, 1998. V. 81. №7.-p. 1705-1728

31. Строганова E.E. Биоматериалы на основе стекла: настоящее и будущее (обзор) Текст. / Стекло и керамика, 2000. №10. с. 12-16

32. Баринов С.М. Биокерамика на основе фосфатов кальция Текст./ Баринов С.М., Комлев B.C. М.: Наука, 2005. - 204с.

33. Безруков В.М. Гидроксиапатит как субстрат для костной пластики: Теоретические и практические аспекты проблемы Текст. / Безруков В.М., Григорьян А.С. Стоматология, 1996. №5. - с. 7-12

34. Леонтьев В.К. Биологически активные синтетические кальцийфосфатсодержащие материалы для стоматологии Текст. / Стоматология, 1996. №5. с. 4-6

35. Арсеньев ПА., Саратовская Н.В. Синтез и исследование материалов на основе гидроксиапатита кальция Текст. / Арсеньев П.А., Саратовская Н.В. -Стоматология, 1996. №5. с.74-79

36. Nagano M. Differences of bone bonding ability and degradation behavior in vivo between amorphous calcium phosphate and highly crystalline hydroxyapatite coating

37. Текст. / Nagano М., Nakamura Т., Kokubo Т., Tanahashi М., Ogawa М. -Biomaterials, 1996. V. 17. p. 1771-1777

38. Driessens F. С. M. Effective formulations for the preparation of calcium phosphate cements Текст. / Driessens F. С. M., Boltong M.G., Bermudez O., Planell J.A., Ginebra M.P., Fernandez E. J. Mater. Sci: Mater. Med., 1994. V. 5. - p. 164-170

39. Bohner M. Physical and chemical aspects of calcium phosphates used in spinal surgery Текст. / Eur. Spine J., 2001. У. 10. p. SI 14-S121

40. LeGeros R.Z. Biphasic calcium phosphate bioceramics: preparation, properties and applications Текст. / LeGeros R.Z., Lin S., Rohanizadeh R., Mijares D., LeGeros J.P. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2003. V. 14. - p. 201-209

41. Третьяков Ю.Д. Стеклянный, оловянный, деревянный Текст. / Химия и жизнь, 2002. T.XXI. №2. с. 9-12

42. Bermudez О. Development of an octocalcium phosphate cement Текст. / Bermudez O., Boltong M.G, Driessens F. С. M., Planell J.A. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5.-p. 144-146

43. Bermudez O. Development of some calcium phosphate cements from of a-TCP, MCPM and CaO Текст. / Bermudez O., Boltong M.G, Driessens F. С. M., Planell J.A. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V. 5. - p. 160-163

44. Pat. 1 302 453 A1 Europa, C04B12/02. Calcium phosphates cement / Hirano M. et al.; Applicant: Mitsubishi materials Corporation № 01941022.4; field: 13.06.01; date of patent 16.04.03; bull. 2003/16

45. Щегров JI.H. Фосфаты двухвалентных металлов Текст. / Киев: Наукова думка, 1987. с. 52-74

46. Кривцов H.B. Термохимия гидроксиапатита Caio(P04)6(OH)2 Текст. / Кривцов Н.В., Орловский В.П., Ежова Ж.А., Коваль Е.М. Журнал неорганической химии, 1997. Т.42. №6. - с. 885-887

47. Pat. 5,783,267 United States. Articles of microorganism-laden glass and method of manufacturing the same / Soejima Т.; № 08/684,744; field: 22.06.96; date of patent 07.12.99

48. Pat. 5,683,461 United States. Synthesis of reactive amorphous calcium phosphates / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/581,441; field: 29.12.95; date of patent 04.11.97

49. Pat. 6,214,368 B1 United States. Bone substitution material and a method of its manufacture / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/650,764; field: 20.05.96; date of patent 10.04.01

50. Pat. 6,379,453 B1 United States. Process for producing fast-setting, bioresorbable calcium phosphate cements / Lin J.-H. C. et al.; Assignee: Chern J.-H. Ju C.-P. № 09/351,912; field: 14.07.99; date of patent 30.04.02

51. Pat. 5,342,441 United States. Biologically compatible hardening material for dental or medical applications / Mandai Y. et al.; Assignee: Nitta Gelatin Inc. № 07/902,024; field: 25.06.92; date of patent 30.08.94

52. TenHuisen K.S. Variations in solution chemistry during calcium-deficient and stoichiometric hydroxyapatite formation from CaHP04.2H20 and Са4(Р04)2 Текст. / TenHuisen K.S., Brown P.W. J. Biomed. Mater. Res., 1997. V. 36. - p. 233-241

53. Takagi S. Formation of macropores in calcium phosphate cement implants Текст. / Takagi S., Chow L. Mater. Sci.: Mater. Med., 2001. V. 12. - p. 135-139

54. Liu C. Mechanism of the hardening process for a hydroxyapatite cement Текст. / Liu C., Shen W., Gu Y., Hu L. J. Biomed. Mater. Res., 1997. V. 35. - p. 75-80

55. Liu C. Kinetics of hydroxyapatite at pH 10 to 11 Текст. / Liu C., Huang Y., Shen W., Cui J. Biomaterials, 2001. V.22. - p. 301-306

56. Christoffersen M.R. Apparent solubilities of two amorphous calcium phosphates and of octacalcium phosphate in temperature range 30-42°C Текст. / Christoffersen M.R., Christoffersen J., Kibalczyc W. Journal of Crystal Growth, 1990. V. 106.-p. 349-354

57. Руководство по неорганическому синтезу Текст. / Губер Ф., Шмайсер М., Шенк Л.В. и др. М.,1983. - 572 с.

58. Cui F.Z. Microstructural evolution in callus of human bone Текст. / Cui F.Z., Zhang Y., Wen H.B., Zhu X.D. Mater.Sci. and Engineering, 2000. V.ll. - p. 27-33

59. Пат. 2147290 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения тонкодисперсного однофазного гидроксилапатита / Лонгинова H. М. и др.; заявители и патентообладатели Лонгинова H. М., Липочкин C.B. № 299113485/12; заявл. 02.07.99; опубл. 10.04.00

60. Пат. 2104924 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита / Яценко С. П., Сабирзянов Н. А.; заявитель и патентообладатель Институт химии твердого тела Уральского отд. РАН № 96120482/25; заявл. 07.10.96; опубл. 20.02.98

61. Пат. 2149827 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения мелкодисперсного гидроксилапатита высокой чистоты / Белякова Е. Г.; заявитель и патентообладатель Белякова Е. Г. № 99101643/12; заявл. 28.01.99; опубл. 27.05.00

62. Пат. 2122520 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения суспензии гидроксилапатита / Рудин В. Н., Комаров В. Ф.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество закрытого типа «Остим» № 96121322/25; заявл. 31.10.96; опубл. 27.11.98

63. Пат. 2100274 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита кальция / Заплешко H.H.; заявитель и патентообладатель

64. Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "Фихимед" № 92007479/25; заявл. 24.11.92; опубл. 27.12.97

65. Pat. 4,849,193 United States. Process of preparing hydroxylapatite / Palmer J. W. et al.; Assignee: United States Gypsum Company № 07/189,482; field: 02.05.88; date of patent 18.07.89

66. Pat. 6,117,456 United States. Methods and products related to the physical conversion of reactive amorphous calcium phosphate / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/729,344; field: 16.10.96; date of patent 12.09.00

67. Ключников Н.Г. Руководство по неорганическому синтезу Текст. / М.: Химия, 1965. 286 с.

68. Пат. 2088521 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита / заявитель и патентообладатель Донецкий государственный университет № 93032767/25; заявл. 23.06.93; опубл. 27.08.97

69. Zhang S. Preparation and characterization of thermally stable nanohydroxyapatite Текст. / Zhang S., Gonsalves K.E. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1997. V. 8. - p. 2528

70. Barralet J.E. Cement from nanocrystalline hydroxyapatite Текст. / Barralet J.E., Lilley K.J., Grover L.M., Farrar D.F., Ansell C., Gbureck U. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2004. V.15, - p. 407-411

71. Пальчик H.A. Влияние условий синтеза на структурные характеристики ГА Текст. / Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Столповская В.Н., Архипенко Д.К., Мороз Т.Н. Журнал прикладной химии, 1997. Т. 70. Вып. 10. - с . 1591-1594

72. Harries J.E. Conversion of amorphous calcium phosphates into HA investigated by exafs spectroscopy Текст. / Harries J.E., Hukins D.W.L. Journal of Crystal Growth, 1987. V. 84. - p. 563-570

73. Вересов А.Г. Направленный синтез высокодичперсных материалов на основе гидроксиапатита Текст. / Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. хим. наук. М., 2003.-22 с.

74. Lerner Е. Rapid precipitation of apatite from ethanol-water solution Текст. / Lerner E., Azoury R., Sarig S. Journal of Crystal Growth, 1989. V. 97. - p. 725-730

75. Кибальчиц В. Экспресс-синтез кристаллов гидроксиапатита кальция Текст. / Кибальчиц В., Комаров В.Ф. Журнал неорганической химии, 1980. Т. 25. № 2. - с. 565-567

76. Орловский В.П. Структурные превращения гидроксиапатита в температурном интервале 100-1600°С Текст. / Орловский В.П., Ежова Ж.А., Родичева Г.В., Суханова Г.Е., Плесская Н.А. Журнал неорганической химии, 1990. Т. 35. № 5. - с. 1337-1339

77. Liu C. Effect of granularity of raw materials on the hydration and hardening process of calcium phosphate cement Текст. / // Liu C., Shao H., Chen F., Zheng H. -Biomaterials, 2003. V. 24. p. 4103-4113

78. Bohner M. Thermal reactions of brushite cements Текст. / Bohner M., Gbureck U. -J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater., 2008. 84B. p. 375-385

79. Bessa P.C. Bone morphogenetic proteins in tissue engineering: the road from laboratory to clinic, part II (BMP delivery) Текст. / Bessa P.C., Casal M., Reis R.L. J.Tisssue Eng. Regent. Med., 2008. №2. - p. 81-96

80. Temenoff J.S. Injectable biodegradable materials for orthopedic tissue engineering Текст. / Temenoff J.S., Mikos A. G. Biomaterials, 2000. V.21. - p. 2405-2412

81. Flautre В. Volume effect on biological properties of calcium phosphate hydraulic cement: experimental study in sheep Текст. / Flautre В., Delecourt C., Blary M.-C., Van Landuyt P., Lemaitre J., Hardouin P. Bone, 1999. V.25. P.35S-39S

82. Герке С.А. Механизм резорбций инъецируемого остеотропного кальций-фосфатного цемента- рентгенологическое и гистологическое исследование. Текст. / Implants: international magazine of oral implantology, 2009. V.10. №3. p. 32-37 (перевод)

83. Bohner M. Technological issues for the development of more efficient calcium phosphate bone cements: A critical assessment. Текст. / Bohner M., Gbureck U., Barralet J.E. Biomaterials, 2005. V.26. - p. 6423-6429

84. Brown P.W. Kinetics of Hydroxyapatite Formation at Low Temperature Текст. / Brown P.W., Fulmer M. Am. Ceram. Soc., 1991. V. 74. №5. - p. 934-940

85. Brown P. W. Variations in Solution Chemistry During the Low-Temperature Formation of Hydroxyapatite Текст. / Brown P. W., Hocker N., Hoyle S. J. Am. Ceram. Soc., 1991. V. 74. №8. - p. 1848-1854

86. Liu C. Effect of granularity of raw materials on the hydration and hardening process of calcium phosphate cement Текст. / Liu C., Shao H., Chen W., Zheng H. Biomaterials, 2003. V.24. - p. 4103-4113

87. Miyamoto Y. In vivo setting behavior of fast-setting calcium phosphate cement Текст. / Miyamoto Y., Ishikawa R., Fukao H., Sawada M., Nagayama M., Коп M., Asaoka K. Biomaterials, 1995. V.16. - p. 855-860

88. Khairoun I. Some factors controlling the injectability of calcium phosphate bone cements Текст. / Khairoun I., Boltong M.G., Driessens F.S.M., Planell J.A. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1998. V.9. - p. 425-428

89. Pat. 5,149,368 United States. Resorbable bioactive calcium phosphate cement /Liu S.-T. et al.; № 07/639,536; field: 10.01.91; date of patent 22.09.92

90. Driessens F.C.M. Effect of temperature and immersion on the setting of some calcium phosphate cement Текст. / Driessens F.C.M., Boltong M.G., De Maeyer

91. E.А.Р., Verbeeck R.M.H., Wenz R. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.ll. -p. 453-457

92. Ooms E.M. Histological evalution of the bone response to calcium phosphate cement implanted in cortical bone Текст. / Ooms E.M., Wolke J.G.C., van de Heuvel M.T., Jeschel В., Jansen J.A Biomaterials, 2003. V. 24. - p. 989-1000

93. Khairoun I. Effect of calcium carbonate on the compliance of an apatitic calcium phosphate bone cement Текст. / Khairoun I., Boltong M.G., Driessens

94. F.C.M., Planell J.A.-Biomaterials, 1997. V. 18. p. 1535-1539

95. Christoffersen J. A contribution to the understanding of the formation of calcium phosphates Текст. / Christoffersen J., Christoffersen M.R., Kibalczyc W., Andersen F.A. Journal of Crystal Growth, 1989. V. 94. - p. 767-777

96. Abbona F. A XRD and ТЕМ study on the transformation of amorphous calcium phosphate in the presence of magnesium Текст. / Abbona F., Baronnet A. -Journal of Crystal Growth. 1996. V. 165. p. 98-105

97. Martin R.I. Formation of hydroxyapatite in serum Текст. / Martin R.I., Brown P.W. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5. - p. 96-102

98. Eanes E.D. Anionic Effects on the Size and Crystal Growth from Physiological solution Текст. / Eanes E.D., Hailer A.W. Calcif. Tissue Int., 2000. V.66. - p. 449-455

99. Pat. 6,733,582 B1 United States. Brushite hydraulic cement stabilized with a magnesium salt / Bohner M., Matter S.; Assignee: Dr. H. C. Robert Mathys Stiftung; Stratec Medical AG № 10/149,035; field: 02.07.02; date of patent 11.05.04

100. Bohner M. In vitro aging of a calcium phosphate cement Текст. / Bohner M., Merkle H. P., Lemaitre J. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.l 1. - p. 155-162

101. Mirtchi A.A. Calcium phosphate cements: action of setting regulators in the properties of the P-tricalcium phosphate monocalcium phosphate cements Текст. / Mirtchi A.A., Lemaitre J., Munting E. - Biomaterials, 1989. V.10. - p. 475-480

102. Penel G. Raman microspectrometry studies of brushite cement: in vivo evolution in a sheep model Текст. / Penel G., Leroy N., Van Landuyt P., Flautre В., Hardouin P., Lemaitre J., Leroy G. Bone, 1999. V. 25. №2. - p. 81S-84S

103. Leroux L. Effect of various adjuvants (lactic asid, glycerol, and chitosan) on the injectability of a calcium phosphate cement Текст. / Leroux L., Hatim Z., Freche M., Lacout J. L. Bone, 1999. V. 25. №2. - p. 31S-34S.

104. Barralet J.E. Ionic modification of calcium phosphate cement viscosity. Part II: hypodermic injection and strength improvement of brushite cement Текст. / Barralet J.E., Grover L.M., Gbureck U. Biomaterials, 2004. V.25. - p. 2197-2203

105. Mirtchi A. A. Calcium phosphate cements: study of the P-tricalcium phosphate monocalcium phosphate system. Текст. / Mirtchi A.A., Lemaitre J., Terao N. -Biomaterials, 1989. V.10. - p. 475-480

106. Grover L.M. Frozen delivery of brushite calcium phosphate cements. Текст. / Grover L.M., Hofmann M.P., Gbureck U., Kumarasami В., Barralet J.E. Acta Biomater., 2008. V. 4. - p. 1916-1923

107. Timimi F. Brushite-collagen composites for bone regeneration. Текст. / Timimi F., Kumarasami В., Doillon C., Gbureck U., Le Nihouannen D., Cabarcos E. L., Barralet J.E. Acta Biomater., 2008. V. 4. - p. 1315-1321

108. Charriere E. Mechanical characterization of brushite and hydroxyapatite cements. Текст. / Charriere E., Terrazzoni S., Pillet C., Mordasini Ph., Dutoit M., Lemaitre J., Zysset Ph. Biomaterials, 2001. V.22. - p. 2937-2945

109. Hofmann M.P. High-strength resorbable brushite bone cement with controlled drug-releasing capabilities. Текст. / Hofmann M.P., Mohammed A.R., Perrie Y., Gbureck U„ Barralet J.E. Acta Biomater., 2009. V. 5. - p. 43-49

110. Xu H. H.K. Reinforcement of a self-setting calcium phosphate cement with different fibers Текст. / Xu H. H.K., Eichmiller F. C., Giuseppetty A. A. J. Biomed. Mater. Res., 2000. V.52. - p. 107-114

111. Yin Y. Gelatin manipulation of latent macropores formulation in brushite cement. Текст. / Yin Y., Ye F., Yao K., Cui J., Song X. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2003. V.14. - p. 255-261

112. Pat. 6,905,516 B1 United States. Calcium phosphate bone substitute / Lemaitre J. et al.; Assignee: Ecole Polytechnique Federate de Lausanne № 09/979,041; field: 02.01.02; date of patent 14.06.05

113. Yoshikawa T. Self setting hydroxyapatite cement as a carried for bone-forming cells Текст. / Yoshikawa T., Suwa Y., Ohgushi H., Tamai S., Ichijima K. -Biomed. Mater. Eng., 1996. V. 6. p. 345-351

114. Takagi S. Formation of macropores in calcium phosphate cement implants. Текст. / Takagi S., Chow L. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2001. V.12. - p. 135-139

115. Pat. 6,547,866 B1 United States. Porous calcium phosphate cement / Edwards B. et al.; Assignee: Howmedica Osteonics Corp. № 09/699,662; field: 30.10.00; date of patent 15.04.03

116. Pat. 6,547,866 B1 United States. Calcium phosphate bone substitute / Lemaitre J., Terrazzoni S.; Assignee: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne № 09/979,041; field: 02.01.02; date of patent 14.05.05

117. Fernandez E. Calcium phosphate bone cement for clinical applications. Part I: Solution chemistry Текст. / Fernandez E., Gil F.J., Ginebra M.P., Driessens F.C.M., Planell J.A., Best S.M. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1999. V.10. - p. 169-176

118. Pat. 5,997,624 United States. Self-setting calcium phosphate cements and methods for preparing and using them / Chow L. C., Takagi S.; Assignee: American Dental Association Health Foundation № 09/061,577; field: 16.04.98; date of patent 07.12.99

119. Pat. 5,976,234 United States. Self-setting calcium phosphate cements and methods for preparing and using them / Chow L. C., Takagi S.; Assignee: American Dental Association Health Foundation № 08/846,145; field: 25.04.97; date of patent 02.11.99

120. Kibalczyc W. The effect of magnesium ions on the precipitation of calcium phosphates Текст. / Kibalczyc W., Christoffersen J., Christoffersen M.R.,

121. Zielenkiewicz A., Zielenkiewicz W. Journal of Crystal Growth, 1990. V.106. -p. 355-366

122. Ginebra M.P. Preparation and properties of some magnesium-containing calcium phosphates cement Текст. / Ginebra M.P., Boltong M.G., Driessens F.S.M., Bermudes 0., Fernandez E., Planell J.A. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5. -p. 103-107

123. Martin R.I. The effect of Magnesium on Hydroxyapatite Formation in Vitro from CaHP04 and Ca4(P04)2 at 37,4°C Текст. / Martin R.I., Brown P.W. Calcif. Tissue Int., 1997. V.60. - p. 538-546

124. Frayssinet P. Shot-term implantation effects of a DCPD-based calcium phosphate cement Текст. / Frayssinet P., Ginesta L., Conte P., Fages J., Rouguet N. Biomaterials, 1998. V.19. №11&12. - p. 971-977

125. Frayssinet P. Tissue reaction against a self-setting calcium phosphate cement set in bone or outside the organism Текст. / Frayssinet P., Roudier M., Lerch A., Ceolin J. L., Depres E., Rouquet N. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.ll. -p. 811-815

126. Атлас инфракрасных спектров фосфатов. Ортофосфаты/ под ред. Печковский В.В., Мельникова Р.Я, Дзюба Е.Д., Баранникова Т.И., Никанович М.В. М.:Наука, 1981. - 248 с.

127. Alkhraisat М. Combined effect of strontium and pyrophosphate on the properties of brushite cemens Текст. / Alkhraisat M. Hamdan, Marino F. Tamimi, Rodriguez C. Rueda, Jerez L. Blanco, Cabarcos E. Lopez. Acta Biomaterialia, 2008. №4. - p. 664-670

128. Штильман М.И. Полимеры медико-биологического назначения Текст. / М.:ИКЦ Академкнига, 2006. 400 с.

129. Кирилова И.А. Деминерализованный костный трансплантат Текст. / Хирургия позвоночника, 2004. №3. с. 105-110

130. Wang Е.А. Bone morphogenetic protein-2 auses commitment and differentiation in C3H10T1/2 and 3T3 cells Текст./ Wang E.A., Israel D.I., Kelly S. Growth Factors, 1993. V.9. - p. 57-71

131. Федеральное агентство по высокотехнологичной медицинской помощи Федеральное государственное учреждение

132. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

133. ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ ИМ. H.H. ПРИОРОВА127299. Москва, ул. Приорова, д 10 aJmJLwg щ Приложение1. JUifTO1. УТВЕРЖДАЮ»директора по научной работе им Н.Н.Приоррпо1. Еськин Н.А.(2010г.

134. Акт экспериментальной, доклинической оценки биодеградируемого кальцийфосфатного цемента на основебрушита

135. В качестве жидкости затворения использовались: -дистиллированная вода (ГОСТ 6709-72),-6%-ный раствор поливинилового спирта (ПВС) ГОСТ 10779-78, -0,5%-ный водный раствор коллагена.

136. Основные характеристики биоцемента представлены в таблице №1.