Костная пластика - один из наиболее часто используемых хирургических методов стимуляции регенерации костной ткани в ортопедических процедурах, которая осуществляется посредством использования как искусственных, так и природных биоматериалов. Костные импланты в основном выполняют комбинированные функции: механическая поддержка, остеорегенерация, остеоиндукция, остеогенез и т.д.. Природные или синтетические материалы в целом повышают механическую стабильность, а также могут выступать в качестве носителей лекарственных препаратов, которые распространяются в клетки и ткани вблизи имплантированного материала.
В настоящий момент актуальным является поиск различных биосовместимых материалов именно органического происхождения. Одно из перспективных направлений - создание биоматериалов на основе гидроксиапатита для замены поврежденной костной ткани, так как он крайне схож с минеральными компонентами, присутствующими в организме человека: в костях, зубной эмали, шишковидной железе головного мозга и т.д. Использование химически синтезированного гидроксиапатита открывает большие возможности при наличии различных дефектов костей, так как он способствует быстрой репаративной регенерации окружающей костной ткани. Также крайне ценным материалом его делает биосовместимость, биоактивность и низкая растворимость во влажных средах.
В качестве носителей гидроксиапатита являются цементы на основе солей кальция, способных к резорбции в процессе формирования новой костной ткани на месте утраченной. Среди материалов, содержащих кальций и его соединения, можно выделить костные цементы на основе средних и кислых солей фосфатов кальция в силу их биоактивности. Вследствие высокой скорости биорезорбции данные цементы используются при лечении небольших костных дефектов, где процессы регенерации проходят в более короткие сроки. Регулировать свойства цементов на основе кальцийсодержащих соединений можно посредством катионных и анионных замещений кальция и фосфатов.
Включение альгината натрия в структуру костного цемента благоприятно влияет на его биологические свойства. Обусловлено это тем, что альгинат натрия является биосовместимым, биоразлагемым полимером, который повсеместно применяется в фармацевтической, косметической и пищевой отраслях промышленности. Внесение данного полимера дает большие возможности модификации как физико-механических, так и биологических свойств материалов для заполнения костных дефектов.
Целью данной работы является получение материалов для заполнения костных дефектов на основе гидроксиапатита и альгината натрия и исследование их физикохимических свойств.
Задачи:
1. Выбор методики и получение материалов для заполнения костных дефектов;
2. Исследование состава и морфологии поверхности полученных образцов;
3. Исследование растворимости материалов для заполнения костных дефектов.
1. По доступной и экспрессной методике были получены костные цементы следующих составов: ГА, ГА + ДФК, 1 ГА : 1 ЗЖ, 1,2 ГА : 1 ЗЖ, 1,3 ГА : 1 ЗЖ, 1,5 ГА : 1 ЗЖ;
2. Был подтвержден состав костных цементов методами ИКС, РФА, СЭМ/РСМА. Наличие сшивки гулуруновых остатков в составе альгината натрия ионами кальция подтверждается полосой 1348 см-1 в ИК-спектрах. Методом РФА была зафиксированная кристаллическая фаза гидроксиапатита с областью когерентного рассеивания равной 10 нм. Было выявлено мономодальное распределение частиц по размеру методом СЭМ (от 3,9 до 10 нм), а также равномерное распределение элементов в составе образцов методом РСМА;
3. Образцы были исследованы на растворимость методом
комплексонометрического титрования. Так, для композитных материалов наблюдалось снижение растворимости с увеличением концентрации ГА. Значения растворимости уменьшались в диапазоне с 6,81 до 3,91 моль/л-102 (с 342 до 196 мг) и не превышали допустимые значения содержания кальция в тканях (700 мг).
