Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2018 / с. 13-16

Гидроксиапатит для замещения дефектов костной ткани

А.Т. Телешев, В.Н. Горшенев, М.А. Яковлева, В.А. Фомичев, Р.С. Фадеев, В.В. Минайчев, В.С. Акатов

Аннотация

Осуществлен синтез гидроксиапатита в условиях механоакустической обработки водной реакционной смеси гидрофосфата аммония и нитрата кальция с помощью промышленно значимого роторно-пульсационного аппарата. Установлено, что механоакустическая обработка реакционной смеси позволяет сформировать наноразмерные частицы гидроксиапатита, имеющие преимущественно средний диаметр около 20 нм. Предложена очистка технического гидроксиапатита от следов нитрата аммония путем его термической обработки при температуре 350 °С. Установлено, что кристаллическая фаза гидроксиапатита не является доминирующей в его структуре. Пористость гидроксиапатита составляет величину около 75 % при среднем радиусе поры 2,8 Ч 103 нм. Установлено, что термически обработанный гидроксиапатит в водной среде приобретает пастообразную форму. Показано, что паста гидроксиапатита не обладает цитотоксичностью, не препятствует адгезии клеток, однако практически полностью ингибирует их распластывание.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Андрей Терентьевич Телешев, д-р хим. наук, профессор, Московский педагогический государственный университет,
Владимир Николаевич Горшенев, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник,
Марина Андреевна Яковлева, канд. биолог. наук, научный сотрудник, Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,
Владимир Андреевич Фомичев, студент, Московский педагогический государственный университет, г. Москва,
Роман Сергеевич Фадеев, канд. биолог. наук, ст. научный сотрудник, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН,
Владислав Валентинович Минайчев, студент, Пущинский государственный естественно-научный институт,
Владимир Семенович Акатов, д-р физ.-мат. наук, профессор, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, г. Пущино, Московская обл.,
e-mail: lina.invers@gmail.com

Список литературы

1. Boskey A.L. Bone Mineralization. In: Bone Biomechanics. Ed. by Cowin S.C. – Boca Raton CRC Press, 2001. № 3. PP. 5.1-5.34.
2. Harada S.I., Rodan G.A. Control of osteoblast function and regulation of bone mass // Nature. 2003. Vol. 423. № 6937. PP. 349-355.
3. Weiner S., Wagner H.D. The material bone: Structure- mechanical function relations // Annual Review of Materials Science. 1998. Vol. 28. № 1. PP. 271-298.
4. Sierpowska J., Lammi M.J., Hakulinen M.A., Jurvelin J.S., Lappalainen R., Toyras J. Effect of human trabecular bone composition on its electrical properties // Medical Engineering and Physics. 2007. Vol. 29. № 8. PP. 845-852.
5. Boivin G., Meunier P.J. Effects of bisphosphonates on matrix mineralization // J. Musculoskel Neuron Interact. 2002. Vol. 2. № 6. PP. 538-543.
6. Favus M.J. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral // Metabolism American Society for Bone and Mineral Research. 2003. № 5.
7. de Carmejane O., Morris M.D., Davis M.K. et al. Bone chemical structure response to mechanical stress studied by high pressure Raman spectroscopy // Calcified Tissue Int. 2005. Vol. 76. № 3. PP. 207-213.
8. Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Ершов Ю.А., Казиев Г.З., Колесов В.В., Склянчук Е.Д. Способ получения пористого костного биокомпозита / Патент РФ № 2482880, 2013. БИ № 15. 2013. 167 с.
9. Горшенев В.Н., Ершов Ю.А., Телешев А.Т., Склянчук Е.Д., Просвирин А.А., Григорьев С.А. Гидроксиапатитовые биокомпозиты медицинского назначения // Медицинская техника. 2014. № 1. С. 30-32.
10. Склянчук Е.Д., Просвирин А.А., Малышев И.Ю., Фадеева И.С., Фесенко Н.И., Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Ершов Ю.А., Гурьев В.В. Индуцированные коллаген-апатитовым биокомпозитом функциональные ответы перитонеальных макрофагов // Технологии живых систем. 2014. № 6. С. 20-35.
11. Huang J., Best S., Bonfield W., Brooks R.A., Rushton N., Jayasinghe S.N. et al. In vitro assessment of the biological response to nano-sized hydroxyapatite // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2004. Vol. 15. PP. 441-445.
12. Pezzatini S., Solito R., Morbidelli L., Lamponi S., Boanini E., Bigi A. et al. The effect of hydroxyapatite nanocrystals on microvascular endothelial cell viability and functions // J. Biomed. Mater. Res. 2006. Vol. 76 A. PP. 656-663.
13. Кесель Б.А., Федоров А.Д., Гимушин И.Ф., Кесель Б.А., Федоров А.Д., Гимушин И.Ф., Волков Г.А., Гатауллин Р.Ш., Воскобойников Д.В., Весельев Д.А. Роторно-пульсационный аппарат (РПА) / Патент № 2166986 РФ. БИ № 11. 2006.
14. Ковалева Е.С., Филиппов Я.Ю., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д., Иванов В.К., Силкин Н.И., Галиуллина Л.Ф., Родионов А.А., Мамин Г.В., Орлинский С.Б., Салахов М.Х. Биорезорбируемые порошковые материалы на основе Ca10–xNax(PO4)6–x(СO3)x(OH)2 // Ученые записки Казанского университета. Серия «Естественные науки». 2010. Т. 152. № 1. С. 79-98.
15. Saenger A.T., Kuhs W.F. Golden Book of Phase Transitions // Wroclaw. 2002. Vol. 1. PP. 100-123.