Синтез кальций-фосфатных слоев на биоактивных композитах TiO2–SiO2–P2O5/CaO и TiO2–SiO2–P2O5/La2O3

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе установлены свойства карбоксильного ионита с дивинилбензольной матрицей по отношению к ионам кальция и лантана(III). Золь–гель-методом получены композиты TiO2–SiO2–P2O5/CaO и TiO2–SiO2–P2O5/La2O3 на основе катионита «Токем-250». Выявлены особенности фазообразования и физико-химических свойств полученных материалов. Установлено, что на поверхности материалов TiO2–SiO2–P2O5/CaO и TiO2–SiO2–P2O5/La2O3 в жидкости, имитирующей внутреннюю среду организма человека, способен образовываться кальций-фосфатный слой.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. А. Ткачук

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Author for correspondence.
Email: tk_valeria@bk.ru
Russian Federation, Томск

Е. С. Лютова

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Russian Federation, Томск

Л. П. Борило

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Russian Federation, Томск

Л. Н. Спивакова

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Russian Federation, Томск

А. А. Бузаев

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: tk_valeria@bk.ru
Russian Federation, Томск

References

  1. Chen F.M., Liu X. Advancing Biomaterials of Human Origin for Tissue Engineering // Prog. Polym. Sci. 2016. V. 1. P. 86–168. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.02.004
  2. Iismaa S.E., Kaidonis X., Nicks A.M., Bogush N., Kikichi K. et al. Comparative Regenerative Mechanisms across Different Mammalian Tissues // NPJ Regen Med. 2018. V. 3. № 1. P. 1–20. https://doi.org/10.1038/s41536-018-0044-5
  3. Williams D. F. Challenges with the Development of Biomaterials for Sustainable Tissue Engineering // Front. Bioeng. Biotechnol. 2019. V. 7. P. 127–137. https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00127
  4. Martin I., Miot S., Barbero A., Jakob M., Wendt D. Osteochondral Tissue Engineering // J. Biomech. 2007. V. 40. № 4. P. 750–765. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2006.03.008.
  5. Wasyleczko M., Sikorska W., Chwojnowski A. Review of Synthetic and Hybrid Scaffolds in Cartilage Tissue Engineering // Membranes. 2020. V. 10. P. 348. https://doi.org/
  6. Rezwan K., Chen Q.Z., Blaker J.J., Boccaccin A.R. Biodegradable and Bioactive Porous Polymer/Inorganic Composite Scaffolds for Bone Tissue Engineering // Biomaterials. 2006. № 27. P. 3413–3431. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2006.01.039
  7. Denry I., Kuhn L.T. Design and Characterization of Calcium Phosphate Ceramic Scaffolds for Bone Tissue Engineering // Dent. Mater. 2016. V. 32. № 1. P. 43–53. https://doi.org/
  8. Tavoni M., Dapporto M., Tampieri A., Sprio S. Bioactive Calcium Phosphate-Based Composites for Bone Regeneration // J. Compos. Sci. 2021. V. 5. № 9. P. 227. https://doi.org/
  9. Erceg I., Selmani A., Gajović A., Panžić A., Iveković D., Faraguna F. et al. Calcium Phosphate Formation on TiO2 Nanomaterials of Different Dimensionality // Colloids Surf., A. 2020. V. 593. P. 124615. https://doi.org/
  10. Yao H-L., Hu X-Z., Bai X-B., Wang X-T., Chen Q-Y, Ji G-C. Comparative Study of HA/TiO2 and HA/ZrO2 Composite Coatings Deposited by High-Velocity Suspension Flame Spray (HVSFS) // Surf. Coat.Technol. 2018. V. 351. P. 177–187. https://doi.org/
  11. Zakhireh S., Barar J., Adibkia K., Beygi-Khosrowshahi Y., Fathi M., Omidain H. et al. Bioactive Chitosan-Based Organometallic Scaffolds for Tissue Engineering and Regeneration // Top. Curr. Chem. 2022. V. 380. № 2.P. 1–13. https://doi.org/
  12. Chaikina M.V., Komarova E.G., Sharkeev Y.P., Bulina N.V., Prosanov I.Y. Lanthanum-Silicon-Substituted Hydroxyapatite: Mechanochemical Synthesis and Prospects for Medical Applications // AIP Conf. Рroc. 2016. V. 1760. https://doi.org/10.1063/1.4960228
  13. Brokesh A.M., Gaharwar A.K. Inorganic Biomaterials for Regenerative Medicine //ACS Applied Materials & Interfaces. 2020. https://doi.org/10.1021/acsami.9b17801
  14. Salama A. Recent Progress in Preparation and Applications of Chitosan/Calcium Phosphate Composite Materials // Int. J. Biolog. Macromol. 2021. V. 178. P. 240–252. https://doi.org/
  15. Shang R., Liu C., Quan P., Zhao H., Fang L. Effect of Drug-Ion Exchange Resin Complex in Betahistine Hydrochloride Orodispersible Film on Sustained Release, Taste Masking and Hygroscopicity Reduction // Int. J. Pharmaceutics. 2018. V. 545. № 1. P. 163–169. https://doi.org/
  16. Adelli G.R., Balguri S.P., Bhagav P., Raman V., Majumdar S. Diclofenac Sodium Ion Exchange Resin Complex Loaded Melt Cast Films for Sustained Release Ocular Delivery // Drug Delivery. 2017. V. 24. № 1. P. 370–379. https://doi.org/10.1080/10717544.2016.1256000)
  17. Kozik V.V., Borilo L.P., Lyutova E.S., Chen Yu-Wen. Influence of Composition and Preparation Conditions on the Structure and Properties of Composite Materials TiO2-SiO2/CaO with Spherical Particle Shape Based on Tokem-200 Cationic Exchange Resins // ACS Omega. 2021. V. 6(32). Р. 21104–21112.
  18. Kokubo T. Bioactive Glass Ceramics: Properties and Applicarions // Biomaterials. 1991. V. 12. P. 155–163. https://doi.org/10.1016/0142-9612(91)90194-F
  19. 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/
  20. Vijayan V., Lakra R., Korrapati P.S., Kiran M.S. Lanthanum Oxide Nanoparticle-Collagen Bio Matrix Induced Endothelial Cell Activation for Sustained Angiogenic Response for Biomaterial Integration // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2022. V. 216. https://doi.org/
  21. Hench L. L. Bioceramics: From Concept to Clinic // J. Am. Ceram. Soc. 1991. V. 7. P. 1487–1510. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1991.tb07132.x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. IR spectra of samples after drying at 60 °C (a), after annealing at 600 °C (b)

Download (137KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Graph of Ca2+ and Mg2+ ions accumulation on the surface of samples after immersion in SBF-solution: 1 - sample TiO2-SiO2-P2O5/CaO, 2 - sample TiO2-SiO2-P2O5/La2O3, 3 - sample with the ratio TiO2-SiO2-P2O5/CaO : TiO2-SiO2-P2O5/La2O3 = 1 : 1

Download (67KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Microphotographs of samples (a-c) and distribution of elements along the line (d-e) after immersion in SBF-solution for 14 days: a, d - sample TiO2-SiO2-P2O5-P2O5/CaO; b, e - sample TiO2-SiO2-P2O2-P2O5/La2O3; c, f - sample with the ratio TiO2-SiO2-P2O2-P2O5/CaO : TiO2-SiO2-P2O5/La2O3 = 1 : 1

Download (659KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».