ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ

Аннотация
1. Литературный обзор 6
1.1 Материалы для замещения костной ткани 7
1.2 Фосфаты кальция 15
1.2.1 Г идроксиапатит 15
1.2.2 Трикальцийфосфат 16
1.2.3 Аморфный фосфат кальция 17
1.2.4 Другие фазы CaP 17
1.3 Композиционные материалы на основе фосфатов кальция 24
2. Экспериментальная часть 27
2.1 Получение исходных материалов 27
2.1.1 Синтез ГА 27
2.1.1 Синтез ТКФ 27
2.2 Подготовка к модификации фосфатов 29
2.3 Модификация фосфатов 30
2.4 ИК-спектроскопия 30
2.5 РФА 31
2.6 Оценка смачиваемости 31
2.7 Оценка резорбции материалов 33
2.8 Исследование СЭМ и МРСА 33
2.9 Оценка площади удельной поверхности 33
3. Результаты и обсуждения 35
3.1 Исследование фазового состава материалов 35
3.2 Результаты ИК-спектроскопии 37
3.3 Анализ смачиваемости образцов 41
3.4 Исследование СЭМ и МРСА 45
3.5 Оценка площади удельной поверхности 50
3.6 Исследование растворимости образцов 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 57
Купить

Ежегодно миллионы пациентов по всему миру сталкиваются с необходимостью восстановления повреждённой или утраченной костной ткани, что обусловлено как травматическими повреждениями, так и широким спектром патологических состояний. Среди наиболее распространённых причин утраты костной структуры можно выделить остеопороз, остеомиелит, злокачественные и доброкачественные опухоли костей, врождённые аномалии развития, а также последствия обширных хирургических вмешательств, включая резекцию опухолей и эндопротезирование. Согласно данным ВОЗ и ведущих медицинских организаций, заболеваемость костной патологией в последние десятилетия имеет устойчивую тенденцию к росту, что связано с увеличением продолжительности жизни, снижением уровня физической активности и изменением образа жизни. В результате перечисленных заболеваний и состояний возникают как локальные, так и обширные костные дефекты, которые не всегда могут быть устранены с помощью аутогенных или аллогенных трансплантатов ввиду их ограниченного объёма, риска иммунных реакций и инфекционных осложнений. Это обуславливает высокий спрос на эффективные синтетические материалы, способные полноценно заменить повреждённую костную ткань, обеспечить надёжную механическую поддержку и, что особенно важно, стимулировать процессы остеогенеза. Одной из ключевых проблем современной регенеративной медицины остаётся дефицит высококачественных имплантационных материалов, способных эффективно интегрироваться в живые ткани и обеспечивать восстановление анатомической и функциональной целостности кости.
Среди широкого спектра синтетических материалов, применяемых в костной пластике, особый интерес представляет керамика на основе фосфатов кальция — в первую очередь, гидроксиапатит (ГА) и трикальцийфосфат (ТКФ). Эти материалы обладают высокой биосовместимостью и биоактивностью, что обусловлено их химическим и фазовым сходством с неорганическим компонентом природной костной ткани. В отличие от металлов и полимеров, кальций-фосфатные соединения не только не вызывают токсичных реакций в организме, но и способствуют остеоинтеграции и ремоделированию тканей.
Тем не менее, несмотря на очевидные преимущества, использование кальций-фосфатной керамики ограничивается её хрупкостью, низкой трещиностойкостью и недостаточной прочностью, особенно в условиях, предполагающих значительные механические нагрузки. Это обусловливает необходимость поиска новых подходов к модификации структуры и состава таких материалов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик.
Учитывая, что нативная костная ткань представляет собой сложный композиционный материал, включающий не только минеральную фазу (фосфаты кальция), но и органические компоненты, такие как коллаген, логично предположить, что создание синтетических композитов, имитирующих подобную структуру, может стать перспективным направлением в регенеративной медицине. В частности, интеграция природных полимеров — таких как коллаген и его производные — в пористую структуру кальций-фосфатной керамики позволяет получить материалы, обладающие улучшенными механическими свойствами и способностью к направленному взаимодействию с биологической средой.
Актуальность данного исследования определяется необходимостью создания и оптимизации композитных биоматериалов нового поколения, обладающих высокой степенью биосовместимости, механической прочности и способностью к остеоиндукции. Ожидается, что полученные в ходе работы результаты будут способствовать прогрессу в области тканевой инженерии и имплантологии, а также окажут положительное влияние на клиническую практику за счёт повышения эффективности лечения заболеваний и повреждений костной системы.
Купить