Влияние добавки оксида цинка на свойства биоактивных гранулированных материалов системы TiO2–SiO2–P2O5/СаO(ZnO)

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Золь–гель-методом из растворов синтезированы гранулированные материалы системы TiO2–SiO2–P2O5/СаO(ZnO) на основе катионита Токем-250. Каркас материала представлен TiO2–SiO2–P2O5, внутренняя часть заполнена СаО(ZnO) (образцы TiO2–SiO2–P2O5/СаO и TiO2–SiO2–P2O5/ZnO). Карбоксильный катионит Токем-250 обладает высокой избирательностью по отношению к ионам Cа2+ и Zn2+, что дает возможность использовать его при разработке биоматериалов, т.к. кальций является одним из строительных компонентов костной ткани, а цинк оказывает прямое стимулирующее влияние на образование костной ткани и обладает антибактериальными свойствами. Для получения гранулированных композиционных материалов на основе катионита Токем-250 были определены полная обменная емкость катионита Токем-250 и его сорбционная емкость по отношению к Са2+ и Zn2+ методом трилометрического титрования. Установлены условия термообработки образцов с целью получения однородной структуры материала: отжиг при 150, 250, 350°С в течение 30 мин на каждой температурной ступени, а также при 600°С в течение 6 ч и при 800°С 1 ч. Добавка оксида цинка благоприятно влияет на способность к образованию кальций-фосфатного слоя на поверхности, при этом образцы могут быть использованы для дальнейших исследований.

作者简介

Л. Борило

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

Е. Лютова

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

В. Ткачук

Национальный исследовательский Томский государственный университет

编辑信件的主要联系方式.
Email: tk_valeria@bk.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

参考

  1. Kim T., See C.W., Li X., Zhu D. Orthopedic Implants and Devices for Bone Fractures and Defects: Past, Present and Perspective // Eng. Regener. 2022. V. 1. P. 6–18. https://doi.org/10.1016/j.engreg.2020.05.003
  2. Hart N.H., Nimphius S., Rantalainen T., Ireland A., Siafarikas A., Newton R.U. Mechanical Basis of Bone Strength: Influence of Bone Material, Bone Structure and Muscle Action // J. Musculoskeletal Neuronal Interact. 2017. V. 17. № 3. P. 114–139. PubMed ID: 28860414
  3. Borilo L.P., Lyutova E.S., Spivakova L.N. Study of Biological Properties of Thin-Film Materials on the Basis of the SiO2–P2O5–CaO System. // Key Eng. Mater. 2016. V. 683. P. 427–432. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.683.427
  4. Kaur M., Singh K. Review on Titanium and Titanium Based Alloys as Biomaterials for Orthopaedic Applications // Mater. Sci. Eng. 2019. P. 844–862. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.04.064
  5. Jeong J., Kim J.H., Shim J.H., Hwang N.S., Heo C.Y. Bioactive Calcium Phosphate Materials and Application in Bone Regeneration // J. Biomed. Res. 2019. V. 23. № 1. P. 1–11. https://doi.org/10.1186/s40824-018-0149-3
  6. Wajda A., Goldmann W.H., Detsch R., Boccaccini A.R., Sitarz M. Influence of Zinc Ions on Structure, Bioactivity, Biocompatibility and Antibacterial Potential of Melt-Derived and Gel-Derived Glasses from CaO-SiO2 System // J. Non.-Cryst. Solids. 2019. V. 511. № 1. P. 86–99. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2018.12.040
  7. Yilmaz E., Soylak M. Functionalized Nanomaterials for Sample Preparation Methods // Handbook of Nanomaterials in Analytical Chemistry. 2020. P. 375–413. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816699-4.00015-3
  8. Борило Л.П., Козик В.В., Лютова Е.С., Жаркова В.В., Бричков А.С. Получение и свойства сферических биоматериалов для системы TiO2–SiO2/СаO с использованием золь-гель метода // Стекло и керамика. 2019. Т. 76. № 8. С. 44–50.
  9. Ibadat N.F., Ongkudon C.M., Saallah S., Misson M. Synthesis and Characterization of Polymeric Microspheres Template for a Homogeneous and Porous Monolith // Polymers. 2021. V. 13. № 21. P. 3639. https://doi.org/10.3390/polym13213639
  10. Yang X.T., Gao Y.B., Zhao Z.Z., Tian Y., Kong X.G., Lei X.D., Zhang F.Z. Three-Dimensional Spherical Composite of Layered Double Hydroxides/carbon Nanotube for Ethanol Electrocatalysis // Appl. Clay Sci. 2021. V. 202. https://doi.org/10.1016/j.clay.2020.105964
  11. Li X., Wang M., Deng Y., Xiao Y., Zhang X. Fabrication and Properties of Ca-P Bioceramic Spherical Granules With Interconnected Porous Structure // ACS Biomater. Sci. Eng. 2017. V. 3. N 8. P. 1557–1566. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.7b00232
  12. Bjornoy S.H., Bassett D.C., Ucar S., Andreassen J.-P., Sikorski P.A. A Correlative Spatiotemporal Microscale Study of Calcium Phosphate Formation and Transformation within an Alginate Hydrogel Matrix // Acta Biomater. 2016. № 44. P. 254–266. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2016.08.041
  13. Kolmas J., Groszyk E., Kwiatkowska-Rózycka D. Substituted Hydroxyapatites with Antibacterial Properties // Biomed. Res. Int. 2014. https://doi.org/10.1155/2014/178123
  14. Kokubo T., Kushitani H., Sakka S. Solutions Able to Reproduce in vivo Surface – Structure Changes in Bioactive Glass – Ceramic // Biomaterials. 1990. V. 24. P. 721–734. https://doi.org/10.1002/jbm.820240607
  15. Rasskazova L.A., Zhuk I.V., Korotchenko N.M., Brichkov A.S., Chen Y.-W., Paukshtis E.A., Kozik V.V. Synthesis of Magnesium- and Silicon-modified Hydroxyapatites by Microwave-Assisted Method // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. https://doi.org/10.1038/s41598-019-50777-x

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (192KB)
3.

下载 (1MB)
4.

下载 (64KB)
5.

下载 (2MB)

版权所有 © Л.П. Борило, Е.С. Лютова, В.А. Ткачук, 2023

##common.cookie##