Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка основ технологии биокерамических материалов в системе гидроксиапатит-карбонат кальция

Диссертация: Разработка основ технологии биокерамических материалов в системе гидроксиапатит-карбонат кальция
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

За основу исследования представленной работы выбрана система ГАКК. ГА является основным минеральным компонентом костной ткани человека. При карбонат-анионном замещении фосфати гидроски-групп в ГА формируются карбонатгидроксиапатиты (КГА), обладающие высокой резорбируемостью. По мере увеличения содержания карбонат-групп происходит переход к материалам, в которых основной фазой является… Читать ещё >

Разработка основ технологии биокерамических материалов в системе гидроксиапатит-карбонат кальция (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Ремоделирование костной ткани
    • 1. 2. Инженерия костной ткани
      • 1. 2. 1. Общие сведения о биоматериалах
      • 1. 2. 2. Метод инженерии костной ткани
      • 1. 3. 3. Матриксы для инженерии костной ткани
    • 1. 3. Материалы матриксов для инженерии костной ткани 29 3.1 Гидроксиапатит, замещения в структуре гидроксиапатита
      • 1. 3. 2. Катионные замещения в структуре гидроксиапатита
      • 1. 3. 3. Анионные замещения в структуре гидроксиапатита
      • 1. 3. 4. Карбонат-замещенный гидроксиапатит
      • 1. 3. 5. Композиционные материалы на основе фосфатов кальция
      • 1. 3. 6. Карбонат кальция
      • 1. 3. 7. Композиционные материалы на основе фосфатов и 46 карбонатов кальция
  • 2. Материалы и методы исследования
    • 2. 1. Материалы и технология керамики в системе ГА — КК
      • 2. 1. 1. Синтез порошков
      • 2. 1. 2. Термообработка порошков 5 О
      • 2. 1. 3. Прессование 5 О
      • 2. 1. 4. Гранулирование
      • 2. 1. 5. Спекание
    • 2. 2. Методы исследования
      • 2. 2. 1. Рентгенографические исследования
      • 2. 2. 2. Инфракрасная (ИК) — спектроскопия образцов
      • 2. 2. 3. Определение удельной поверхности порошка
      • 2. 2. 4. Растровая электронная микроскопия
      • 2. 2. 5. Просвечивающая электронная микроскопия
      • 2. 2. 6. Метод высокотемпературной экстракции углерода в 55 несущем газе из разных фаз
      • 2. 2. 7. Метод дифференциального термического анализа
      • 2. 2. 8. Дилатометрическое исследование
      • 2. 2. 9. Определение открытой пористости керамики
      • 2. 2. 10. Определение механических характеристик керамики
      • 2. 2. 11. Ионометрия растворов
      • 2. 2. 12. Испытания in vitro
      • 2. 2. 13. Испытания in vivo
    • 2. 3. Обработка результатов экспериментов
      • 2. 3. 1. Расчет областей когерентного рассеивания (ОКР)
      • 2. 3. 2. Расчет количества карбоната кальция, карбонатзамещенного гидроксиапатита и степени замещения ОН" и РО43 групп на С032″ группы в карбонат-замещенном гидроксиапатите
      • 2. 3. 3. Расчет открытой пористости керамики
  • 3. Синтез порошков
    • 3. 1. Влияние метода и условий синтеза на характеристики 66 порошков
    • 3. 2. Анализ карбонат-содержащих фаз методом термоэкстракции в 75 несущем газе
    • 3. 3. Влияние старения на дисперсность и морфологию порошков 3.4 Исследование термической стабильности материалов
  • 4. Формирование микроструктуры при спекании и свойств керамики
    • 4. 1. Дилатометрическое исследование спекания
    • 4. 2. Исследование микроструктуры и свойств плотноспеченной 114 керамики
    • 4. 3. Спекание материалов, содержащих КК в качестве 118 преобладающей фазы
  • 5. Разработка основ технологии пористых гранул
    • 5. 1. Основы технологии пористых гранул
    • 5. 2. Исследование пористых гранул
    • 5. 3. Растворимость пористых гранул
    • 5. 4. Биологические испытания пористых гранул
  • Выводы
  • Литература

Развитие новых медицинских методов лечения патологических заболеваний костной ткани, в том числе в онкологии, связано с хирургическими вмешательствами, приводящим к обширным послеоперационным дефектам, размером больше критического. Для возвращения пациентов к комфортным условиям жизни такие дефекты должны быть устранены [1]. Возможный способ основан на замещении дефекта перманентным имплантатом, который должен быть изготовлен из биологически совместимого с организмом человека материала, имеющим механические свойства, соответствующие костной ткани. Однако ни один из известных искусственных материалов не удовлетворяет этим требованиям в полной мере. Другой подход, разрабатываемый в течение последних двух десятилетий, основан на концепции восстановления (регенерации) костной ткани — инженерия костной ткани. Основные принципы такого подхода заключаются в применении при имплантации пористого матрикса из биорезорбируемого материала, на котором должно происходить образование костной ткани под действием внешних (культивированные остеообразующие клетки, факторы роста) и внутренних факторов [2]. При этом основная цель разработок этого направления — достижение максимального соответствия свойств ткани, образующейся de novo, свойствам исходной восстанавливаемой ткани. Создание материалов матриксов с повышенной скоростью резорбции, согласующейся с формированием костной ткани de novo, является одной из ключевых задач для реализации данной технологии. Кроме того, одним из серьезных требований таким материалам-носителям является и то, что они должны обеспечивать надежную поддерживающую, то есть опорную и/или структурообразовательную функцию в поврежденной области ткани, обладая определенным уровнем механических свойств.

Таким образом, основные проблемы в разработке материалов для инженерии костной ткани — это достижение высоких скоростей биорезорбции, наличие остеогенных свойств, повышение механических свойств. Одним из путей повышения скорости резорбции является изменение фазового состава биоматериала, например, синтез катионили анион-замещенных фосфатов кальция, бифазных фосфатов кальция и композиционных материалов. Преимущество композиционных материалов является возможность регулирования механических, биологических и химических свойств за счет различного сочетания компонентов.

Свойства резорбции минеральных композиционных биоматериалов зависит от растворимости формирующих их фаз. Известны некоторые керамические и цементные композиционные составы, обладающие улучшенными биологической активностью и свойствами биодеградации [3]. Например, получила развитие концепция бифазной керамики (БФК) — на основе выбора оптимального фазового соотношения между более стабильным гидроксиапатитом (ГА) и более растворимым трикальцийфосфатом (ТКФ) для контроля резорбции материала [4,5]. Другим примером является «коралловый ГА», полученный гидротермальной конверсией карбоната кальция (КК) из природного коралла в присутствии фосфата аммония [6,7]. Было высказано предположение, что в зависимости от толщины гидроксиапатита на матрице КК возможно контролировать скорость резорбции имплантата и замещение его вновь образованной костью [8]. Таким образом, в качестве второго компонента можно использовать соединения КК, которые имеют более высокую растворимость, чем апатит [9,10]. При этом, биологического происхождения ЮС (перламутр и коралл) используется индивидуально, в качестве биосовместимых и биоактивных заменителей кости в форме порошка, пористой керамики или в композиции с органическими гелями уже более 25 лет [11−15]. На сегодняшний были проведены исследования композиционных цементов на основе механических смесей апатитовой фазы и КК в количестве до 42 масс. %, показавшие биосовместимость и отсутствие цитотоксичности [16]. Однако данные цементные материалы имели низкую прочность до 13 МПа и неразвитую пористую структуру, что ограничивает их применение в качестве материалов для инженерии костной ткани. Данные недостатки можно преодолеть при получении керамических материалов.

За основу исследования представленной работы выбрана система ГАКК. ГА является основным минеральным компонентом костной ткани человека [17]. При карбонат-анионном замещении фосфати гидроски-групп в ГА формируются карбонатгидроксиапатиты (КГА), обладающие высокой резорбируемостью. По мере увеличения содержания карбонат-групп происходит переход к материалам, в которых основной фазой является ККматериалы, которые могут по своим механическим и биологическим свойствам конкурировать с природными кораллами, применяемыми в медицине в качестве костных высокорезорбируемых имплантатов. Исследование системы ГА — КК с постепенным замещение анионов гидроксиапатита на карбонат-группы позволит создать новые биоматериалы медицинского назначения для быстрого восстановления поврежденной костной ткани. При этом, варьируя соотношения компонентов в широком диапазоне составов, можно регулировать скорость резорбции, подбирая материал в соответствии с размером костного дефекта и возрастом пациента. Также усилить биологическую активность возможно за счет перехода от микрок наноструктурированным материалам. Это позволит увеличить резорбцию материала, повысить уровень его механических свойств по сравнению с известными биокерамическими материалами.

Основным технологическим препятствием получения композиционных керамических материалов в системе ГА-КК является процесс спекания. Известно, что КК начинает разлагаться при температурах 600−700 °С. Поэтому получить спеченный материал является сложной технологической задачей, требующей применения специальных методов — горячего или изостатического прессования. Данными методами невозможно получить изделия сложной формы с заданным размером, количеством и формой пор. Решить данную проблему можно за счет использования нанодисперсных активных к спеканию порошков, применения добавок, позволяющих снизить температуру спекания, а также защитных атмосфер при обжиге.

Цель работы: Разработка физико-химических основ технологии композиционных материалов в системе гидроксиапатит — карбонат кальция для инженерии костной ткани и установление закономерностей формирования их микроструктуры, механических и химических свойств.

Для достижения указанной цели в работе решались следующие основные задачи:

1) Установление влияния условий синтеза порошков в системе ГА — КК в широком диапазоне соотношений методами осаждения из водных растворов и механохимической активации на фазовый и химический состав, дисперсность и морфологию продуктов синтеза. Изучение степени замещения карбонат-групп в ГА при синтезе КК осаждением из водных растворов.

2) Исследование термической стабильности продуктов синтеза в системе ГА — КК в широком диапазоне температур до 1000 °C.

3) Изучение влияния технологических параметров на формирование фазового состава и микроструктуры композиционных керамических материалов в системе ГА — КК. Разработка и изучение процесса интенсификации спекания.

4) Разработка способа изготовления пористых гранул в системе ГА.

КК.

5) Изучение поведения композиционных материалов в жидкостях, моделирующих жидкости организма.

6) Изготовление лабораторных партий керамики для проведения сравнительных испытаний in vitro и in vivo с целью прогнозирования поведения в организме человека и проведение таких испытаний.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1) Разработаны основы синтеза композиционных порошковых материалов в системе ГА — КК методами осаждения из растворов и механохимической активации. Установлены химические и фазовые соотношения в синтезированных порошках и степени замещения карбонат групп в КГА.

2) Выявлено влияние условий старения в маточном растворе синтезированных порошковых материалов в системе ГА — КК на фазовый состав, степень закристаллизованное&tradeи дисперсность получаемого продукта.

3) Выявлены закономерности формирования микроструктуры при спекании и свойства композиционных материалов в системе ГА — КК. Выявлены тепловые эффекты, связанные с термической нестабильностью фаз при термообработке материалов в данной системе. Установлена возможность значительного повышения активности к спеканию и прочности керамических материалов посредством старения и механохимической активации порошковых материалов.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1) Разработана технология керамических материалов, включающая в себя синтез нанодисперсных порошков и спекание, в том числе пористых гранул, которые могут применяться в инженерии костной ткани.

2) Разработана методика определения количества КК, КГА и степени л ^ замещения ОН" и Р04 «групп на С03 «группы в КГА на основе данных высокотемпературной экстракции углерода в несущем газе.

3) Изготовлена лабораторная партия пористых гранул. По данным биологических испытаний in vitro и in vivo материалы перспективны в качестве матриксов для инженерии костной ткани.

На защиту выносится:

1) Условия синтеза новых материалов в системе гидроксиапатит — карбонат кальция в широком диапазоне составов.

2) Влияние условий старения в маточном растворе синтезированных порошковых материалов в системе ГА — КК на фазовый состав, степень закристаллизованности и дисперсность получаемого продукта.

3) Исследование термической стабильности материалов системы ГА-КК в широком интервале температур.

4) Закономерности формирования микроструктуры и свойств при спекании биокерамических материалов в системе ГА-КК.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на конференциях: 62-е и 63-е Дни Науки МИСиС, Москва, НИТУ «МИСиС» 2008, 2009; молодежная школа-конференция «Современные проблемы металловедения», Пицунда, Абхазия, 2009; Всероссийские конференции аспирантов и молодых научных сотрудников «Физико-химия и технология неорганических материалов» Москва, ИМЕТ РАН, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012; международные конференции «Керамика, клетки и ткани» Италия, Фаэнца, 2009, 2011; международная конференция «Кристаллофизика XXI века», Москва, РНЦ «Курчатовский институт"-МИСиС 2010; Всероссийская конференция «Золь-гель-2010», Санкт-Петербург, ИХС РАН, 2010; Всероссийская научная школа для молодежи «Приборное и научно-методическое обеспечение исследований и разработок в области технологий создания биосовместимых материалов», Москва, МИСиС, 2010; Всероссийское совещание «Биоматериалы в медицине» Москва, ИМЕТ РАН, 2011; конференция «Нанотехнологии в онкологии» Москва, МНИОИ им П. А. Герцена, 2009, 2010, 2011; Международная конференция «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» Суздаль, 2010, 2012; Международный форум по нанотехнологиям ЯШЫАМОТЕСН 2010, Москва, 2010; Международная конференция «Мультифункциональные материалы и структуры», Корея, Джеонджу, 2010; Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ, Москва, 2010; Международная конференция «Деформация и разрушение порошковых материалов»,.

Словакия, Стара Лесна, 2011; Международная молодежная конференция «Молодежное евроматериаловедение», Швейцария, Лозанна, 2012.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наукподдержана проектом программы Президиума РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов" — проектом программы Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине" — государственным контрактом с Минобрнауки РФ № 02.513.12.3008 «Биосовместимые резорбируемые композиты для клеточной регенерации поврежденной костной ткани" — Соглашением № 8299 между Минобрнауки РФ, РАН и ИМЕТ РАН о предоставлении гранта в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 — 2013 годы, грантами РФФИ № 08−08−224-а, 11−08−596-а, 11−03−12 083;офи-м-2011, 11−03−12 127-офи-м-2011.

Основное содержание работы изложено в 33 научных работах (2 патента), 9 из которых — в списке отечественных и зарубежных рецензируемых журналов. Автор принимала непосредственное участие в разработке методик проведения экспериментов и их аппаратурного оформления, проведении экспериментов, обсуждении результатов и их оформлении в виде научных публикаций.

Автор диссертации выражает глубокую благодарность за руководство работой чл.-корр., проф., заслуженному деятелю науки РФ Сергею Мироновичу Баринову, всем сотрудникам лаборатории № 20 и особеннок.т.н. В. В. Смирнову, за проведение рентгенофазовогоанализа к. ф-м.н. Л. И. Шворневойза проведение ДТА анализа, PDC-спектроскопии и измерение удельной площади поверхности C.B. Куцеву, за проведение высокотемпературной экстракции углерода из разных фаз Т. В. Шибаевой, за постановку и проведение испытаний in vitro и in vivo сотрудникам ФГУ Московский научно-исследовательский онкологический институт им П. А. Герцена проф., д.б.н. Н. С. Сергеевой, к.б.н. И. К. Свиридовой, к.б.н. В. А. Кирсановой, С. А. Ахмедовой, за непрерывную поддержку — супругу А. Н. Мосолову.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

выводы.

Разработаны основы технологии биорезорбируемых композиционных материалов в системе ГА — КК и установлены закономерности взаимосвязи между её составом, технологической предысторией, микроструктурой и свойствами. На основании полученных экспериментальных данных сделаны следующие выводы:

1. Разработаны основы синтеза композиционных порошков в системе ГАЮС в диапазоне составов от 13,50 до 88,33 масс. % КК методом осаждения из водных растворов. Показано, что в процессе синтеза формируется КГА со степенью замещения СОз2″ от 2,47 до 5,31 масс.%, возрастающей с увеличением содержания карбоната кальция в композиционном материале. Установлено, что преимуществом данного метода синтеза по сравнению с МХА является дисперсность продукта и отсутствие побочных фаз.

2. Установлено влияние условий старения в маточном растворе продуктов синтеза в системе ГА — КК на фазовый состав, степень закристаллизованности и дисперсность. Наибольшая дисперсность -(удельная площадь поверхности, 8уд) до 248 м /г в результате старения была получена на материале состава 80/20 ГА/КК.

3. Разработана методика определения количества КК, КГА и степени замещения ОН и Р043″ групп на С032″ группы в КГА на основе данных высокотемпературной экстракции углерода в несущем газе.

4. Исследована термическая стабильность материалов системы ГА — КК. Показано, что с увеличением содержания КК пик термического разложения смещается в сторону более высоких температур. При этом в материалах, содержавших 20−40 КК, разложение проходит в 2 этапа: при низких температурах разлагается фаза КК — 680 — 700 °C, начиная с 750 — 780 °C разлагается КГА. Материалы, содержащие 50−80 КК, разлагаются в одном температурном диапазоне при 720 -760 °С.

5. Изучены закономерности спекания материалов в системе ГА — КК. Установлены особенности формирования микроструктуры и механических свойств при спекании материалов при температурах 620 — 700 °C. Применения активирующей добавки Na2C03 — К2С03, формирующей жидкую фазу при спекании, позволило снизить температуру спекания до 700 °C. Это дало возможность предотвратить термическое разложение композиционной керамики и получить плотные керамические материалы с размером зерен 100−200 нм.

6. В результате применения нанодисперсных порошков и использования среды С02 удалось предотвратить термическое разложение карбонат-содержащих фаз при спекании и получить плотную ультрадисперсную керамику с прочностью при изгибе до 130 МПа.

7. В соответствии с исследованиями растворимости in vitro в жидкостях, моделирующих внеклеточные жидкости организма, было установлено, что с увеличением содержания КК растворимость материалов возрастает, причем растворение происходит по обеим фазам системыКГАиКК.

8. По данным эксперимента in vitro все материалы не токсичны для клеток, поддерживают адгезию, пролиферации и распластывание фибробластов. Эксперимент in vivo показал, что материал 60/40 ГА/КК биосовместим, поддерживает формирование соединительной ткани и неоваскуляризацию.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Global Biomaterial Market (2009−2014) By: marketsandmarkets.com Publishing Date: September 2009 Report Code: ВТ 1026
  2. Spector M. Basic principles of tissue engineering. / In: Lynch S.E., Genco RJ., Marx R.E. // Tissue engineering: applications in maxillofacial surgery and periodontics. Carol stream: Quintessence Publishing. — 1998. -P.3−16.
  3. Legeros R.Z. Biodegradation and bioresorption of calcium phosphate ceramics // Clin. Mater. 1993. — V.14. -P.65−88.
  4. Daculsi G, Laboux O, Malard O, Weiss P. Current state of the art of biphasic calcium phosphate bioceramics // J. Mater. Sc.: Mater. Med. 2003. — V.14. -P. 195−200.
  5. О.Л., Комлев B.C., Майтц M., Баринов С. М. Биоактивная композиционная керамика в системе гидроксиапатит -трикальций фосфат // Доклады академии наук. 2007. — Т. 413, № 3. — С. 360−363.
  6. Chiroff R.T., White E.W., Weber J.N., Roy D.M. Tissue ingrowth of Replamineform implants // J. Biomed. Mater. Res. 1975. — V.9. — P.29−45.
  7. Damien E., Revell P.A. Coralline hydroxyapatite bone graft substitute: a review of experimental studies and biomedical applications // J. Applied Biomaterials and Biomechanics. 2004. — V.2. — P.65−73.
  8. Walsh W.R., Chapman-Sheath P.J., Cain S., Debes J., Bruce W.J.M., Svehla M.J., Gillies R.M. A resorbable porous ceramic composite bone graft substitutein a rabbit metaphyseal defect model // J. Othop. Res. 2003 -V.21. — P.655−661.
  9. Brecevic L., Nielsen A.E. Solubility of amorphous calcium carbonate // J. Crystal Growth. 1989. — V.98. — P.504−510.
  10. Heughebaert JC, Nancollas GH. Kinetics of crystallization of octacalcium phosphate // J. Phys. Chem. 1984. — V.88. — P.2478−2480.
  11. Atlan G., Delattre O., Berland S., LeFaou A., Nabias G., Cot D., Lopez E. Interface between bone and nacre implants in sheep // Biomaterials. 1999. V.20. — P.1017−1022.
  12. Piattelli A, Podda G, Scarano A. Clinical and histological results in alveolar ridge enlargement using coralline calcium carbonate // Biomaterials. 1997. -V.18. -P.623−627.
  13. Guillemin G., Patat J.L., Meunier A. Natural corals used as bone graft substitutes // Bulletin de l’Institut Oceanographique de Monaco. 1995 — V.14, № 3. -P.67−77.
  14. Arnaud E., de Pollak C., Meunier A., Sedel L., Damien C., Petite H. Osteogenesis with coral is increased by BMP and BMC in a rat cranioplasty // Biomaterials. 1999. — V.20. — P. 1909−1918.
  15. Combes С., Bareille R., Rey C. Calcium carbonate-calcium phosphate mixed cement compositions for bone reconstruction // Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2006. — V.79A, 1.2. — P.318−328.
  16. LeGeros R.Z. Properties of osteoconductive biomaterials: calcium phosphates // Clin. Orthop. 2002 -P.81−98.
  17. Dorozhkin S.V., Epple M. Biological and medical significance of calcium phosphates. // Angew.Chem. Int. Ed. Engl. 2002 — V.41. — P.3130−3146.27. http://bono-esse.ru, Мазуренко С. О. Остеопороз: диагностика и лечение.
  18. Руководство по остеопорозу / Под ред. Л. И. Беневоленской. М.: Бином. Лаборатория знаний. — 2003. — 524с.
  19. Biomaterials A New Horizon / By Sharath Ghosh. — В10 024. — Praxis Business School.
  20. Skalak R, Fox CF. Tissue engineering / Granlibakken. LakeTahoe: Proc wrkshop- New York: Liss. — 1988. — P.26−29.
  21. Mrunal S. Chapekar Tissue engineering: Challenges and opportunities // Journal of Biomedical Materials Research. 2000. — V.53,1.6. — P.617−620.
  22. Black J. Biological performance of materials: fundamentals of biocompatibility / CRC Press Taylor and Francis Group. 2006. — P. 497.
  23. Human tissue-engineered products Today’s markets and future prospects / A synthesis report prepared by Anne-Katrin Bock, Dolores Ibarreta, Emilio Rodriguez-Cerezo (IPTS-JRC) based on studies conducted by B. Husing, B.
  24. Btihrlen, S. Gaisser, J. Senker, S. Mahdi, C.J. Kirkpatrick (University of Mainz, Germany) October 2003 EUR. ENEuropean Commission. — 2001.
  25. Langer R. and Vacanti J. P. Tissue Engineering. Science 1993 — V. 260.
  26. C.M., Комлев B.C. Биокерамика на основе фосфатов кальция. -М.: Наука-2005.-205с.
  27. Human tissue-engineered products Today’s markets and future prospects Report EUR 2100 EN Executive Summary
  28. Spector M. Biomaterials-based tissue engineering and regenerative medicine solutions to musculoskeletal problems // Swiss Med WKLY. 2006. — V.136. -P.293−301.
  29. John P. Fisher, Antonios G. Mikos, Joseph D. Bronzino Tissue Engineering / Taylor&Francis 2006. — 594p.
  30. Cedola A., Mastrogiacomo M., Burghammer M., Cancedda R., Rustichelli F., Komlev V., Lagomarsino S. X-ray microdiffraction for engineered bone study: scaffold resorption analysis // Acta Cryst. 2006. — A.62. — P. 40−43.
  31. Г. Н. Берченко Биокомпозиционный наноструктурированный препарат коллапан в инжиниринге костной ткани / Сб. работ V научно-практического семинара Исскуственные материалы в травматологии и ортопедии. Москва, 2009. — С.7 — 13.
  32. И.И. Новиков, К. М. Розин, Кристаллография и дефекты кристаллической решетки: Учебник для вузов. 1990 — Металлургия -336с.
  33. Pan Y., Fleet M. Compositions of the apatite group minerals: substitution mechanism and controlling factors // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2002. — V. 48, № 1. — P. 13−49.
  34. Ross. G. Phosphates: geochemical, geobiological and materials importance. / Edited by Kohn M.J., Rakovan J., Hughes L.M. Geoscience Canada. 2004. -V. 31, N.l.-P.47−48.
  35. Aaron S. Posner, Alvin Perloff, Alfred F. Diorio Refinement of the hydroxyapatite structure // Acta Cryst. 1958. — V. l 1. — P.308.
  36. Toomas Tamm, Merike Peld Computational study of cation substitutions in apatites // Journal of Solid State Chemistiy. 2006. — V.179. — P.1581−1587.
  37. R.Z. LeGeros Calcium Phosphates in Oral Biology and Medicine / Karger AG. -Basel, Switzerland, 1991.
  38. J.C. Elliott Structure and Chemistry of the Apatites and other Calcium Orthophosphates / Elsevier. Amsterdam, 1994.
  39. R. Z. LeGeros. Variations in the crystalline components of human dental calculus: 1. Crystallographic and spectroscopic methods of analysis // J. Dent. Res. 1974. — V.53. — P.45−50.
  40. H.P. Wiesmann, U. Plate, K. Zierold, H.J. Hohling, Potassium is involved in apatite biomineralization // J. Dent. Res. 1998. — V.77. — P. 1654−1657.
  41. C.H. Suelter, Enzymes activated by monovalent cations // Science. 1970. -V.168. -P.789−795.
  42. H.J. Hohling, H. Mishima, Y. Kozawa, T. Daimon, R.H. Barckhaus, K.D. Richter, Microprobe analyses of the potassiumcalcium distribution relationship in predentin // Scanning Microsc. Int. 1991. — V.5. — P.247−253.
  43. E.G. Nordstrom, K.H. Karlsson, Chemical characterization of a potassium hydroxyapatite prepared by soaking in potassium chloride and carbonate solutions // Biomed. Mater. Eng. 1992. — V.2. — P. 185−189.
  44. H.E1. Feki, T. Naddari, J.M. Savariault, A. Ben Salah, Localization of potassium in substituted lead hydroxyapatite: Pb9.30K0.60(PO4)6(OH)1.20 by X-ray diffraction // Solid State Sci. 2000 — V.2. — P.725−733.
  45. Synthesis and thermal stability of potassium substituted hydroxyapatites and hydroxyapatite/b-tricalciumphosphate mixtures S. Kannan, J.M.G. Ventura, J.M.F. Ferreira // Ceramics International. 2007. — V.33. — P. 1489−1494.
  46. Dahl SG, Allain P, Marie PJ, Mauras Y, Boivin G, Ammann P, et al. Incorporation and distribution of strontium in bone // Bone. 2001. -V.28, № 4. -P.446−453.
  47. Marie JP, Ammann P, Boivin G, Rey C. Mechanisms of action and therapeutic potential of strontium in bone // Calcif Tissue Int. 2001. — V.69. -P. 121−129.
  48. Grynpas MD, Hamilton E, Cheung R, Tsouderos Y, Deloffre P, Hott M, et al. Strontium increases vertebral bone volume in rats at a low dose that does not induce detectable mineralization defect // Bone. 1996. — V.18, № 3. — P.253−259.
  49. Wilson R.M., Elliott J.C., Dowker S.E.P., Smith R.I. Rietveld structure refinement of precipitated carbonate apatite using neutron diffraction data // Biomaterials 2004. — V.25. — P.2205−2213.
  50. A. Nounah, J.L. Lacout, J.M. Savariault //J. Alloys Comp. 1992. — V.188 -P.141−146.
  51. M. Feodoroff, J. Jeanjean, J.C. Rouchaud, L. Mazerolles, P. Trocellier, P. Maireles-Torres, D.J. Jones // Solid State Sci. 1999 — V. l — P.71−84.
  52. Ito A., Ojima K., Naito H., Ichinose N., Tateishi T. Stimulatory effect of zinc-releasing calcium phosphate implant on bone formation in rabbit femora // J. Biomed. Mater. Res. 2000. — V.50. — P. 178−183.
  53. И. В., Бакунова H. В., Комлев В. С., Медвецкий JL, Фомин А. С., Гурин А. Н., Баринов С. М. Цинк- и серебросо держащие гидроксиапатиты: синтез и свойства // Доклады академии наук. — 2012. — Т.442, № 6. С.780−783.
  54. Akemi Yasukawa, Kazuhiko Kandori, Hidekazu Tanaka, Keiko Gotoh Preparation and structure of carbonated calcium hydroxyapatite substituted with heavy rare earth ions // Materials Research Bulletin. 2012. — V.47,1.5. -P. 1257−1263.
  55. Z. Opre, J.-D. Grunwaldt, M. Maciejewski, D. Ferri, T. Mallat, A. Baiker Promoted Ru-hydroxyapatite: designed structure for the fast and highly selective oxidation of alcohols with oxygen // Journal of Catalysis. 2005 — V. 230,1.2.-P. 406−419.
  56. Hugs J.M. and Rakovan J. The Crystal Structure of Apatite, In Kohn M.J., Rakovan J., Hughes J.M. // Phosphates: geochemical, geobiological and materials importance. Series: Reviews in mineralogy and geochemistry. 2002 -V.48.-P. 1−12.
  57. Driessen F.C.M. Relation between Apatite Solubility and Anti-cariogenic Effect of Fluoride // Nature. 1973. — V.243. — P.420−421.
  58. Kim H., Noh Y., Koh Y. et al. Enhanced performance of fluorine substituted hydroxyapatite composite for hard tissue engineering // J. of Mater. Sci.: Mat.Med. -2003. -V.16. -P.899−904.
  59. Mellberg J.R., Ripa, L.W. Fluoride in Preventive Dentistry: Theory and Clinical Applications / Quintessence Publishing Co. Inc. Chicago. 1983. -228 p.
  60. Sundfeld M., Widmark M., Wennerberg A., et al. Does sodium fluoride in bone cement affect implant fixation? Part I: Bone tissue response, implant fixation and histology in nine rabbits // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2002. V.13, № 11. — P. 1037−1043.
  61. Porter A.E., Patel N., Skepper J.N.S., Best S.M., Bonfield W. Comparison of in vivo dissolution processes in hydroxyapatite and silicon-hydroxyapatite bioceramics // Biomaterials. 2003. — V.24. — P.4609620.
  62. Carlisle E.M. Silicon: a possible factor in bone calcification. // Science. -1970. -P.167−179.
  63. Carlisle E.M. Silicon: a requirement in bone formation independent of vitamin D1 // Calcif. Tissue Int. 1981. — P.27−34.
  64. Г. В. и др. Физико-химические свойства окислов. Справочник. / М.: Металлургия. 1978. — 472 с
  65. Elliot J.C. Calcium phosphate biominerals. Phosphates: geochemical, geobiological and materials importance.// Kohn M.J., Rakovan J., Hughes L.M. editors. -2002. V.48. — P.427−455.
  66. Д. Фосфор: Основы химии, биохимии, технологии. / М.: Мир. -1982.- 127 с.
  67. М.А., Кнубовец Р. Г. Природные фосфаты и фосфатное сырье // Неорг. материалы. 1984. — Т.20, № 6. — С.991−998.
  68. С. Rey, В. Collins, Т. Goehl, I. R. Dickson, М. J. Glimcher The Carbonate Environment in Bone Mineral: A Resolution-Enhanced Fourier Transform Infrared Spectroscopy Study // Calcified Tissue International. 1989. — V.45, 1.3 — P.157−164.
  69. Iain R. Gibson, William Bonfield Novel synthesis and characterization of an AB-type carbonate-substituted hydroxy apatite // Journal of Biomedical Materials Research. 2002. -V.59,1.4. — P.697−708.
  70. JI.Г., Занин Ю. Н. Факторы стабилизации парамагнитных радикалов С02 СОз" и С033″ в природных карбонатапатитах // Ж. Структур. Химии. 1998. — Т.39, № 5. — С.821−842.
  71. Callens F.J., Verbeeck R.M.H., Naessens D.E., Matthys P.F.A., Boesman E.R. Effect of carbonate content on the ESR spectrum near g=2 of carbonatedcalciumapatites synthesized from aqueous media // Calcif. Tussue Int. 1989.- V.44, № 2. P. 114−124.
  72. Metsger D.S., Rieger M.R., Foreman D.W. Mechanical properties of sintered hydroxyapatite and tricalcium phosphate ceramic // J. Mater. Sci.: Mater. Med.- 1999. — № 1. -P.9−17.
  73. Brown W.E., Chow L.C. Chemical properties of bone minerals // Annual Rev. Mater. Sci. -1976. V.6. -P.213−235.
  74. Kiihl G., Nebergal W.H. Hydrogenphosphat- und carbonat apatit // Z. Anorg. Allgem. Chem. 1963. — V.324. — P.313−320.
  75. Vignoles C. Contribution a l’etude de l’influence des ions Alcalins sur la carbonation dans les sites de type B / These. L’institut National Polytechnique de Toulouse. Toulouse, France, 1984. — P.32−36.
  76. Bonel G. Contribution a l’etude de la carbonation des apatites. I. Synthese et etude des proprietes physico-chimiques des apatites carbonatees du type A // Ann. Chim.-1972. V. 147.-P.65−88.
  77. Barralet J., Best S., Bonfield W. Carbonate substitution in precipitated hydroxyapatite: An investigation into the effects of reaction temperature and bicarbonate ion concentration // J. Biomed. Mater. Res. 1998. — V.41. — P.79−86.
  78. Nelson D.G.A., Featherstone J.D.B. Preparation, analysis and characterization of carbonated apatites // Calsif. Tiss. Int. 1982. — V.34. — P.569−581.
  79. S. M. Barinov, J. V. Rau, S. Nunziante Cesaro, J. Durisin, I. V. Fadeeva, D. Ferro, L. Medvecky, G. Trionfetti Carbonate release from carbonated hydroxyapatite in the wide temperature rage // J Mater Sci: Mater Med. 2006. — V.17. — P.597−604.
  80. Baralet J. E., Knowles J.C., Best S., Bonfield W.// J. Mater. Sci.: Med. 2002. -V.13.-P 629−633.
  81. Bernache-Assollant D., Ababou A., Champion E., Heughebaert M. Sintering of calcium phosphate hydroxyapatite СаЮ (Р04)6(0Н)2 I. Calcination and particle growth // J. Europ. Ceram. Soc. 2003. — V.23, № 2. — P.229−241.
  82. Juang N.Y., Hon M.N. Surface chemistry of bioactive glass-ceramics // Biomaterials. -1996. -V. 17, № 21. -P.2054.
  83. Barinov S.M., Bibikov V.Yu., Durisin J., Fadeeva I.V., Ferro D., Komlev V.S., Medvecky L., Cesaro S. N., Rau J.V. Sintering of porous carbonated apatite bioceramics // Powder Met. Progr. 2004. — V. 4, N 2. — P. 95−103.
  84. Barralet, J., Knowles, J. C., Best, S. M. and Bonfield, W., Thermal decomposition of synthesised carbonate hydroxyapatite. // J. Mater. Sci.: Mater. Med. -2002. V.13 -P.529−533.
  85. А.Г., Путляев В. И., Третьяков Ю. Д. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфатов кальция. // Рос. хим. ж. 2004. -Т.48, № 4. — С.52−64.
  86. Zhang Q., Chena J., Fenga J., Caoa Y., Denga C., Zhanga X. Dissolution and mineralization behaviors of HA coatings // Biomaterials. 2003. — V.26. -P.4741−4748.
  87. LeGeros, R.Z. Lin, S.- Rohanizadeh, R.- Mijares, D.- LeGeros, J.P. Biphasic calcium phosphate bioceramics: preparation, properties and applications. // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2003. — V.14. — P.201−209.
  88. Kwon S-H., Jun Y-K., Hong S-H., Kim H-E. Syntesis and dissolution of p-TCP and HA/p-TCP composite powders // J. Eur. Ceramic Society. 2003. -V.23. -P.1039−1045.
  89. S. Yamada, D. Heymann, J.-M. Bouler, G. Daculsi Osteoclastic resorption of calcium phosphate ceramics with different hydroxyapatite/p-tricalcium phosphate ratios //Biomaterials. 1997. — V.18,1.15. -P.1037−1041.
  90. Y.L. Chang, C.M. Stanford, J.C. Keller // J. Biomed. Mat.Res. 2000. V.52. -P.270.
  91. R.Z. Legeros, G. Daculsi in «CRC Handbook of bioactive ceramics» / edited T. Yamamuro, L. Hench, J. Wilson-Hench. // CRC Press Boca Raton. 1990. — P.17.
  92. Dickens, В.- Bowen // J. S. J. Res. Natl. Bur. Stand., Sect. A: Phys. Chem. -1971.-V.75-P.27.
  93. Nora Н. de Leeuw* and Stephen С. Parker Surface Structure and Morphology of Calcium Carbonate Polymorphs Calcite, Aragonite, and Vaterite: An Atomistic Approach. // J. Phys. Chem. B. 1998. -V.102. — P.2914−2922.
  94. Deer, W. A.- Howie, R. A.- Zussman J. Introduction to the Rock Forming Minerals / Longman: Harlow, UK 1992.
  95. J.L. Wray, A. Farringtdo Precipitation of Calcite and Aragonite // Journal of the American chemical society. 1996. — V.2.
  96. Muller-Mai C, Voigt C, De Almeida S, Reis R, Herbst H, Gross UM. Substitution of natural coral by cortical bone and bone marrow in the rat femur // J Mater Sci Mater Med. 1996. — V.7. — P.479−488.
  97. F. Heilmann О. C. Standard F. A. Muller M. Hoffman Development of graded hydroxy apatite/CaC03 composite structures for bone ingrowth //J Mater S ci: Mater Med. 2007. — V. 18. — P. 1817−1824.
  98. Vladimir S. Komlev, Serguei M. Barinov, Elena V. Koplik A method to fabricate porous spherical hydroxyapatite granules intended for time-controlled drug release //Biomaterials. 2002. — V.23,1.16. — P.3449−3454.
  99. A.C., Дрогин B.H., Ефимовская T.B. Лабораторный практикум по микроскопическим и рентгеновским исследованиям керамики. М.: МХТИ.- 1980.-64с.
  100. Volker Schwartz. Fractionated combustion analysis of carbon in forest soils -new possibilities for analysis and characterization of different soils // Fresenius J Analytical Chemistry. 1995. — V.351 — P.629−631.
  101. B.R. Stanmore, J.F. Brilhac, P. Gilot. The oxidation of soot: a review of experiments, mechanisms and models // Carbon 2001. V.39 — P.2247−2268.
  102. Patent pending, Turkish Patent Institute // Turkey, Appl.№ 99/0037,11 1999.
  103. E. Beniash, J. Aizenberg, L. Addadi, S. Weiner Amorphous calcium carbonate transforms into calcite during sea urchin larval spicule growth // Proc. R. Soc. bond. B. 1997. — 264. — P.461−465.
  104. Flemming A. Andersen, Ljerca Brecevic Infrared Spectra of Amorphous and Crystalline Calcium Carbonate // Acta Chem. Scand. 1991. — V.45 — P. 10 181 024.
  105. LeGeros R.Z., Trautz O.R., Klein E., LeGeros J.P. Two types of carbonate substitution in the apatite structure // Experimentia. 1969. — V.25. — P.5−7.
  106. B.B. Смирнов, Бакунова H. В., Баринов С. М., Гольдберг М. А., Куцев С. В., Шворнева JI. И. Влияние времени старения порошков СаСОз на спекание и свойства керамики // Неорганические материалы. 2012. -Т.48, № 5. — С.631−636.
  107. Т. R. Ingraham, P. Marier, Kinetic studies on the thermal decomposition of calcium carbonate // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 1963. -V.41,1.4. -P.170−173.
  108. B.B., Баринов C.M., Фомин A.C. и др. Низкотемпературная карбонаткальциевая керамика // Перспективные материалы. 2009. — № 2. — С.1−4.
  109. B.C., Беляков А. В., Лукин Е. С., Шаяхметов У. Ш. Оксидная керамика и огнеупоры. Спекание и ползучесть: учеб. пособие. / М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2007. — 584 с.
  110. Barinov S., Komlev V. Calcium Phosphate Based Bio ceramics for Bone Tissue Engineering. / Zuerich: Trans Tech Publications Inc. 2008. — 170 p.
  111. Torn Tonegawa, Toshiyuki Ikoma, Tomohiko Yoshioka, Nobutaka Hanagata, Junzo Tanaka Crystal structure refinement of A-type carbonate apatite by X-ray powder diffraction // J Mater Sci. 2010. — V.45. — P.2419−2426.
  112. LeGeros R., Lin S., Rohanizaden R., Mijares E.D., LeGeros J.P. Biphase xcalcium phosphate bioceramics: Preparation, properties and applications // J. Mater. Sci. Mater. Med. -2003. V. 14. -P.201−209.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!