Введение
1 Обзор литературы 5
1.1 Материалы, используемые для замещения костной ткани 7
1.2 Хитин-содержащие биологические соединения 10
1.3 Полигидроксиалканоаты - биодеградируемые полимеры 13
1.4 Гидроксиапатит 16
1.5 Композитные материалы 18
2. Материалы и методы 23
2.1 Создание композитных матриксов 24
2.2.1 Санитарно-химические испытания (pH) 25
2.2.2 Определение характеристик поверхности трехмерных матриксов 26
2.2.3 Исследование суммарной пористости 28
2.2.4 Исследование влагопоглощения композитов 29
2.2.5 Испытание на сжатие 29
2.3 Оценка биологических свойств - цитотоксичность 30
3 Результаты 31
Список использованных источников 32
Одним из приоритетов новых технологий является разработка и исследование материалов нового поколения с заданными свойствами. На современном этапе развития медицины в области хирургии и стоматологии для восстановления костной ткани человека широко используются материалы на основе фосфатов кальция. Существует необходимость в улучшении их физико¬химических (механических, оптических, сорбционных) и биохимических свойств. Считается, что идеальные имплантаты, керамика и стоматологические цементы должны иметь структуру, состав и морфологию, идентичные костной ткани человека.
С помощью современных методов биотехнологии получено множество экологичных материалов для медицинских применений - функциональные имплантируемые изделия, лекарства нового поколения направленного действия, технологии для замещения дефектов тканей и функций органов и систем.
Существует необходимость поиска специальных биосовместимых материалов для клеточной и тканевой инженерии, что обуславливает актуальность исследования [1].
Зачастую, большое количество полезных свойств материалов не получается совместить в изделии, которое состоит из какого-то одного материала. Тогда используют композиции, которые содержат в себе материалы из разных групп - полимеры, керамики, металлы, и др. Чаще всего соотношение структур компонентов в композитах неодинаковое, один из них является наполнителем, а другой выполняет роль связующего. С помощью подбора состава и свойств наполнителя и матрицы, их количественного соотношения и пространственной ориентации элементов наполнителя, можно создать композиционные материалы, которые обладают требуемыми физико-механическими и биологическими свойствами.
Разработка биоразрушаемого композита состоит из ряда стандартных шагов - лабораторное исследование свойств компонентов в отдельности и
2
композитов с различным их соотношением, проведение санитарно-химических испытаний; оценка биологических свойств - токсичности, иммуногенности, аллергенности, биосовместимости, гемосовместимости, биоразрушаемости; оценка функциональности на моделях с использованием лабораторных животных и далее в клинических испытаниях изделий медицинского назначения.
Цель:
Создание композитных матриксов на основе поли-3-гидрокбутирата (П3ГБ) в сочетании с гидроксиапатитом (ГА) и хитозаном (X) в различных соотношениях, изучение свойств полученных композитов и оценка перспективы их использования в инженерии костной ткани.
Задачи:
- С помощью метода прямого холодного прессования получить композиты из ПГА (с добавлением хитозана и ГА).
- Оценить санитарно-химические и физико-механические свойства полученных образцов.
- Провести анализ биосовместимости полученных композитных образцов по цитотоксичности и гемосовместимости в сравнении с чистым ПГА.
Объекты исследований: таблетированные формы из ПГА, ГА и хитозана.
Предмет работы: свойства (санитарно-химические, физико-механические и цитотоксические) композиционных материалов, полученных из ПГА, ГА и хитозана.
В работе проведены исследования:
3
- Изучение физико-механических свойств при сжатии на тестовой системе Instron 5564.
- Определение посредством электронной микроскопии характеристик поверхности трёхмерных матриксов.
- Исследование гидрофильности поверхности образцов.
