Материалы на основе катион-замещенных трикальцийфосфатов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Настоящий обзор посвящен синтезу трикальцийфосфатов и гидроксиапатитов, допированных ионами серебра, стронция, цинка, магния, железа, меди, марганца, гадолиния, калия, натрия, силиката, одновременно двумя из вышеперечисленных ионов, а также получению, изучению фазового состава, микроструктуры и поведения в модельных жидкостях организма керамики, кальцийфосфатных цементов и композиционных материалов с полимерами, использующимися в медицине (метилцеллюлоза, альгинат натрия, поливиилпирролидон, полилактид).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Фадеева

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: fadeeva_inna@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 49, Москва, 119334

Д. В. Дейнеко

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Кольский научный центр Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru

химический факультет; Лаборатория арктической минералогии и материаловедения

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991; ул. Ферсмана, 14, Апатиты, Мурманская обл., 184209

И. И. Преображенский

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: fadeeva_inna@mail.ru

факультет наук о материалах

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

В. Н. Лебедев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: fadeeva_inna@mail.ru

химический факультет

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Список литературы

  1. Баринов С.М., Комлев В.С. Подходы к созданию пористых материалов на основе фосфатов кальция, предназначенных для регенерации костной ткани // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 4. С. 383–391. https://doi.org/10.7868/S0002337X16040023
  2. Bose S., Tarafder S. Calcium phosphate ceramic systems in growth factor and drug delivery for bone tissue engineering: a review // Acta Biomater. 2012. V. 8. № 4. P. 1401–1421. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2011.11.017
  3. Samavedi S., Whittington A.R., Goldstein A.S. Calcium phosphate ceramics in bone tissue engineering: a review of properties and their influence on cell behavior // Acta Biomater. 2013. V. 9. № 9. P. 8037–8045. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2013.06.014
  4. Fadeeva I.V., Gafurov M., Kiiaeva I.A., Orlinskii S., Kuznetsova L.M., Filippov Ya.Yu., Fomin A., Davydova G.A., Selezneva I.I., Barinov S.M. Tricalcium Phosphate Ceramics Doped with Silver, Copper, Zinc, and Iron (III) Ions in Concentrations of Less than 0.5 wt.% for Bone Tissue Regeneration // Bionanoscience. 2017. V. 7. № 2. P. 434–438. https://doi.org/10.1007/s12668-016-0386-7
  5. Cheng G., Deng C., Wu C., Yin H., Ruan Y., Sun Y., Xie Q., Wu X. Effects of Mn-doping on the structural evolution of β-Tricalcium Phosphate by Rietveld refinement and Raman spectroscopy // Mater. Lett. 2019. V. 235. P. 236–238. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.10.031
  6. Yin X., Calderin L., Stott M. J., Sayer M. Density functional study of structural, electronic and vibrational properties of Mg- and Zn-doped tricalcium phosphate biomaterials // Biomaterials. 2002. V. 23. № 20. P. 4155–4163. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(02)00199-0
  7. Dong G., Zheng Y., He L., Wu G., Deng C. The effect of silicon doping on the transformation of amorphous calcium phosphate to silicon-substituted α-tricalcium phosphate by heat treatment // Ceram. Int. 2016. V. 42. № 1. P. 883–890. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.09.013
  8. Khon V.E., Zagorodniy N.B., Mamonov V.E., Glasko E.N., Petrakova N., Shalbev A.N., Pkhakadze T.Ya., Komlev V.S. Study of Biocompatibility and Antibacterial Properties of Argentum-Tricalcium Phosphate In Vivo // N.N. Priorov J. Traumatol. Orthop. 2014. № 3. P. 56–61. https://doi.org/10.32414/0869-8678-2014-3-56-61
  9. Hoover S., Tarafder S., Bandyopadhyay A., Bose S. Silver doped resorbable tricalcium phosphate scaffolds for bone graft applications // Mater. Sci. Eng., C. 2017. V. 79. P. 763–769. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.04.132
  10. Chen S., Zhu P., Mao L., Wu W., Lin H., Xu D., Lu X., Shi J. Piezocatalytic Medicine: An Emerging Frontier using Piezoelectric Materials for Biomedical Applications // Adv. Mater. 2023. V. 35. № 25. https://doi.org/10.1002/adma.202208256
  11. Шпиняк С.П., Барабаш А.П., Лясникова А.В. Применение спейсеров в лечении инфекционных осложнений тотального эндопротезирования коленного сустава // Современные проблемы науки и образования. 2015. №. 5.
  12. Graziani G., Barbaro K., Fadeeva I.V., Ghezzi D., Fosca M., Sassoni E., Vadala G., Cappelletti M., Valle F., Baldini N., Rau J. V. Ionized jet deposition of antimicrobial and stem cell friendly silver-substituted tricalcium phosphate nanocoatings on titanium alloy // Bioact. Mater. 2021. V. 6. № 8. P. 2629–2642. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.12.019
  13. Rau J.V., Fosca M., Graziani V., Egorov A.A., Zobkov Yu. V., Fedotov A.Yu., Ortenzi M., Caminiti R., Baranchikov A.E., Komlev V.S. Silver-Doped Calcium Phosphate Bone Cements with Antibacterial Properties // J. Funct. Biomater. 2016. V. 7. № 2. P. 10. https://doi.org/10.10.3390/jfb7020010
  14. Robu A., Antoniac A., Ciocoiu R., Grosu E., Rau J.V., Fosca M., Krasnyuk I.I., Pircalabioru G.G., Manescu V., Antoniac I.V., Gradinaru S. Effect of the Antimicrobial Agents Peppermint Essential Oil and Silver Nanoparticles on Bone Cement Properties // Biomimetics. 2022. V. 7. № 3. P. 137. https://doi.org/10.3390/biomimetics7030137
  15. Robu A., Antoniac A., Grosu E., Vasile E., Raiciu A.D., Iordache F., Antoniac V.I., Rau J.V., Yankova V.G., Ditu L.M., Saceleanu V. Additives Imparting Antimicrobial Properties to Acrylic Bone Cements // Materials. 2021. V. 14. № 22. P. 7031. https://doi.org/10.3390/ma14227031
  16. Fosca M., Streza A., Antoniac I.V., Vadalà G., Rau J.V. Ion-Doped Calcium Phosphate-Based Coatings with Antibacterial Properties // J. Funct. Biomater. 2023. V. 14. № 5. P. 250. https://doi.org/10.3390/jfb14050250
  17. Sedelnikova M.B., Komarova E.G., Sharkeev Y., Ugodchikova A.V., Tolkacheva T.V., Rau J.V., Buyko E., Ivanov V.V., Sheikin V.V. Modification of titanium surface via Ag-, Sr- and Si-containing micro-arc calcium phosphate coating // Bioact. Mater. 2019. V. 4. P. 224–235. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2019.07.001
  18. Lyasnikova A.V., Markelova O.A. Dudareva O.A., Grishina I.P., Lyasnikov N.V. “Titanium–Silver-Substituted Calcium Phosphates” Plasma Coatings: Properties, Comparison, and Prospects of Application // Metallurgist. 2018. V. 62. № 7–8. P. 831–836. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0726-7
  19. Krokhicheva P.A., Goldberg M.A., Fomin A.S., Khayrutdinova D.R., Antonova O.S., Baikin A.S., Konovalov A.A., Leonov A.V., Mikheev I.V., Merzlyak E.M., Kirsanova V.A., Sviridova I.K., Sergeeva N.S., Barinov S.M., Komlev V.S. Enhanced bone repair by silver-doped magnesium calcium phosphate bone cements // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 11. P. 19249–19264. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.03.052
  20. Graziani V., Fosca M., Egorov A.A., Zobkov Yu.V., Fedotov A.Yu., Baranchikov A.E., Ortenzi M.A., Caminiti R., Komlev V.S., Rau J.V. Zinc-releasing calcium phosphate cements for bone substitute materials // Ceram. Int. 2016 V. 42. № 15. P. 17310–17316. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.08.027
  21. Fadeeva I.V., Goldberg M.A., Preobrazhensky I.I., Mamin G.V., Davydova G.A., Agafonova N.V., Fosca M., Russo F., Barinov S.M., Cavulu S., Rau J.V. Improved cytocompatibility and antibacterial properties of zinc-substituted brushite bone cement based on β-tricalcium phosphate // J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2021. V. 32. № 9. P. 99. https://doi.org/10.1007/s10856-021-06575-x
  22. Krokhicheva P.A., Goldberg M.A., Fomin A.S., Khayrutdinova D.R., Antonova O.S., Baikin A.S., Leonov A.V., Merzlyak E.M., Mikheev I.V., Kirsanova V.A., Sviridova I.K., Akhmedova S.A., Sergeeva N.S., Barinov S.M., Komlev V.S. Zn-Doped Calcium Magnesium Phosphate Bone Cement Based on Struvite and Its Antibacterial Properties // Materials. 2023. V. 16. № 13. P. 4824. https://doi.org/10.3390/ma16134824
  23. Зуев Д.М., Климашина Е.С., Евдокимов П.В., Филиппов Я.Ю., Путляев В.И. Механические характеристики композиционных материалов на основе β-Ca3(PO4)2/поли(D, L-лактид)а и β-Ca3(PO4)2/поли(ε-капролактон)а // Материаловедение. 2018. Т. 5. С. 31–35. https://doi.org/10.1134/S2075113319010416
  24. Гольдберг М.А., Крохичева П.А., Хайрутдинова Д.Р., Фомин А.С, Ихлова А.М., Комлев В.С. Подходы к созданию инжектируемых костных цементов // Перспективные технологии и материалы. Севастополь. 2021. C. 137–139.
  25. Кульпина С.О., Форысенкова А.А. Брушитовый цемент на основе β-трикальцийфосфата с поливинилпирролидоном для реконструкции поврежденных костных тканей // Молодые ученые России. Сб. статей Всерос. науч.-практ. конф. Пенза. 2020. С. 14–20.
  26. Fadeeva I.V., Deyneko D.V., Knotko A.V., Olkhov A.A., Slukin P.V., Davydova G.A., Trubitsyna T.A., Preobrazhenskiy I.I., Gosteva A.N., Antoniac I.V., Rau J.V. Antibacterial Composite Material Based on Polyhydroxybutyrate and Zn-Doped Brushite Cement // Polymers. 2023. V. 15. № 9. P. 2106. https://doi.org/10.3390/polym15092106
  27. Fadeeva I.V., Lazoryak B.I., Davydova G.A., Murzakhanov F., Gabbasov B.F., Petrakova N., Fosca M., Barinov S.M., Vadala’ G., Uskokovic V., Zheng Y., Rau J.V. Antibacterial and cell-friendly copper-substituted tricalcium phosphate ceramics for biomedical implant applications // Mater. Sci. Eng., C. 2021. V. 129. P. 112410. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112410
  28. Rau J.V., Wu V.M., Graziani V., Fadeeva I.V., Fomin A.S., Fosca M., Uskokovic V. The Bone Building Blues: Self-hardening copper-doped calcium phosphate cement and its in vitro assessment against mammalian cells and bacteria // Mater. Sci. Eng., C. 2017. V. 79. P. 270–279. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.05.052
  29. Фадеева И.В., Селезнева И.И., Давыдова Г.А., Фомин А.С., Антонова О.С., Филиппов Я.Ю., Баринов С.М. Керамика из железозамещенных трикальцийфосфатов // Доклады Академии наук. 2016. Т. 468. № 2. С. 171–174. https://doi.org/10.7868/S0869565216140139
  30. Uskoković V., Graziani V., Wu V.M., Fadeeva I.V., Fomin A.S., Presniakov I.A., Fosca M., Ortenzi M., Caminiti R., Rau J.V. Gold is for the mistress, silver for the maid: Enhanced mechanical properties, osteoinduction and antibacterial activity due to iron doping of tricalcium phosphate bone cements // Mater. Sci. Eng., C. 2019. V. 94. P. 798–810. https://doi.org/10.1016/j.msec.2018.10.028
  31. Fadeeva I.V., Deyneko D.V., Barbaro K., Davydova G.A., Sadovnikova M.A., Murzakhanov F.F., Fomin A.S., Yankova V.G., Antoniac I.V., Barinov S.M., Lazoryak B.I., Rau J.V. Influence of Synthesis Conditions on Gadolinium-Substituted Tricalcium Phosphate Ceramics and Its Physicochemical, Biological, and Antibacterial Properties // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 5. P. 852. https://doi.org/10.3390/nano12050852
  32. Clayton J.A., Keller K., Qi M., Wegner J., Koch V., Hintz H., Godt A., Han S., Jeschke G., Sherwin M.S., Yulikov M. Quantitative analysis of zero-field splitting parameter distributions in Gd (III) complexes // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. № 15. P. 10470–10492. https://doi.org/10.1039/C7CP08507A
  33. Van Rijt S., De Groot K., Leeuwenburgh S.C.G. Calcium Phosphate and Silicate-Based Nanoparticles: History and Emerging Trends // Tissue Eng., Part A. 2022. V. 28. № 11–12. P. 461–477. https://doi.org/10.1089/ten.tea.2021.0218
  34. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A., Gorbunov V.A. Synthesis of Calcium Phosphate and Calcium Silicate Composites // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 8. P. 993–1000. https://doi.org/10.1134/S0036023618080211
  35. Чайкина М.В., Булина Н.В., Просанов И.Ю., Ищенко А.В., Медведко О.В., Аронов А.М. Механохимический синтез гидроксилапатита с SiO44–-замещениями // Химия в интересах устойчивого развития. 2012. T. 20. № 4. C. 477–489.
  36. Сурменева М.А., Сурменев Р.А., Чайкина М.В., Качаев А.А., Пичугин В.Ф., Эппле М. Исследование фазового и элементного состава покрытий на основе кремнийсодержащего гидроксиапатита для медицинских имплантатов, полученных методом ВЧ-магнетронного распыления // Физика и химия обработки материалов. 2012. № 3. С. 51–60.
  37. Fadeeva I.V., Filippov Y.Y., Antonova O.S., Selezneva I.I., Fomin A.S., Barinov S.M., Davydova G.A., Shaposhnikov M.E., Poltavtseva R.A., Zaraiskii E.I., Mikheev A.Y., Akhemetov L.I. Synthesis of micro and nanosized bioresorbing silicon-substituted tricalcium phosphates for bone tissue engineering and their biological safety using mesenchymal stem cells // Nanosci. Technol.: Int. J. 2015. V. 6. № 4. P. 305–317. https://doi.org/10.1615/NanomechanicsSciTechnolIntJ.v6.i4.50
  38. Kannan S., Goetz-Neunhoeffer F., Neubauer J., Ferreira J. Cosubstitution of Zinc and Strontium in β-Tricalcium Phosphate: Synthesis and Characterization // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. № 1. P. 230–235. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.04070.x
  39. Sinusaite L., Popov A., Antuzevics A., Mazeika K., Baltrunas D., Yang J.C., Horng J.L., Shi S., Sekino T., Ishikawa K., Kareiva A., Zarkov A. Fe and Zn co-substituted beta-tricalcium phosphate (β-TCP): Synthesis, structural, magnetic, mechanical and biological properties // Mater. Sci. Eng., C. 2020. V. 112. P. 110918. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.110918
  40. Deyneko D.V., Fadeeva I.V., Borovikova E.Yu., Dzhevakov P.B., Slukin P.V., Zheng Y., Xia D., Lazoryak B.I., Rau J.V. Antimicrobial properties of co-doped tricalcium phosphates Ca3-2(MˊMˊˊ)(PO4)2 (M = Zn2+, Cu2+, Mn2+ and Sr2+) // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 20. P. 29770–29781. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.06.237
  41. Макарова С.В., Булина Н.В., Чайкина М.В. Механохимический синтез цинк-силикат-замещенного гидроксиапатита // Наука. Технологии. Инновации. 2019. Т. 3. С. 98–101.
  42. Макарова С.В., Булина Н.В., Просанов И.Ю., Ищенко А.В., Чайкина М.В. Механохимический синтез апатита с одновременным замещением кальция на лантан и фосфата на силикат // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 12. С. 1626–1632. https://doi.org/10.31857/S0044457X20120119
  43. Anand A., Sengupta S., Kaňková H., Švančárková A., Beltrán A.N., Galusek D., Boccaccini A.R., Galusková D. Influence of Copper-Strontium Co-Doping on Bioactivity, Cytotoxicity and Antibacterial Activity of Mesoporous Bioactive Glass // Gels. 2022. V. 8. № 11. P. 743. https://doi.org/10.3390/gels8110743
  44. Mukheem A., Shahabuddin S., Akbar N., Miskon A., Sarih N.M., Sudesh K., Khan N.A., Saidur R., Sridewi N. Boron Nitride Doped Polyhydroxyalkanoate/Chitosan Nanocomposite for Antibacterial and Biological Applications // Nanomaterials. 2019. V. 9. № 4. P. 645. https://doi.org/10.3390/nano9040645
  45. Unal S., Ekren N., Sengil A.Z., Oktar F.N., Irmak S., Oral O., Sahin Y.M., Kilic O., Agathopoulos S., Gunduz O. Synthesis, characterization, and biological properties of composites of hydroxyapatite and hexagonal boron nitride // J. Biomed. Mater. Res., Part B. 2018. V. 106. № 6. P. 2384–2392. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34046
  46. Jodati H., Tezcaner A., Alshemary A.Z., Şahin V., Evis Z. Effects of the doping concentration of boron on physicochemical, mechanical, and biological properties of hydroxyapatite // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 16. P. 22743–22758. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.04.058
  47. Aslan N., Aksakal B., Aksoy M. Boron-incorporated biocomposite coatings on 316L and NiTi alloys: Enhanced structural, antibacterial activity, and cell viability performances // Proc. Inst. Mech. Eng., Part H. 2022. V. 236. № 10. P. 1572–1580. https://doi.org/10.1177/09544119221122061
  48. Фадеева И.В., Фузайлова Ш., Дуденков И.В., Слукин П.В., Андреева Н.А., Кнотько А.В., Дейнеко Д.В. Брушитовый бор-содержащий цемент с антибактериальными свойствами // Перспективные материалы. 2024. T. 4. P. 31–37. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2024-4-31-37
  49. Yilmaz B., Evis Z. Boron-Substituted Bioceramics: A Review // J. Boron. 2016. V. 1. № 1. P. 6–14.
  50. Rau J.V., Wu V.M., Graziani V., Fadeeva I.V., Fomin A.S., Fosca M., Uskoković V. The Bone Building Blues: Self-hardening copper-doped calcium phosphate cement and its in vitro assessment against mammalian cells and bacteria // Mater. Sci. Eng., C. 2017. V. 79. P. 270–279. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.05.052
  51. Фомин A.C., Фадеева И.В., Филиппов Я.Ю., Ковальков В.К., Григорьева М.А., Шворнева Л.И., Баринов С.М. Брушитовый цемент на основе β-трикальцийфосфата для ортопедии // Перспективные материалы. 2016. № 9. С. 45–50.
  52. Rau J.V., Fadeeva I.V., Fomin A.S., Barbaro K., Galvano E., Ryzhov A.P., Murzakhanov F., Gafurov M., Orlinskii S., Antoniac I., Uskoković V. Sic Parvis Magna: Manganese-Substituted Tricalcium Phosphate and Its Biophysical Properties // ACS Biomater. Sci. Eng. 2019. V. 5. № 12. P. 6632–6644. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.9b01528
  53. Фадеева И.В., Фомин А.С., Баринов С.М., Давыдова Г.А., Селезнева И.И., Преображенский И.И., Русаков М.К., Фомина А.А., Волченкова В.А. Синтез и свойства марганецсодержащих кальцийфосфатных материалов // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 738–745. https://doi.org/10.31857/S0002337X20070052
  54. Русаков М.К., Фадеева И.В., Фомин А.С., Преображенский И.И. Марганец-содержащие кальцийфосфатные материалы для остеопластики // X конференция молодых ученых по общей и неорганической химии. Москва. 2020. T. 1. C. 157–158.
  55. Fadeeva I.V., Kalita V.I., Komlev D.I., Radiuk A.A., Fomin A.S., Davydova G.A., Fursova N.K., Murzakhanov F.F., Gafurov M.R., Fosca M., Antoniac I.V., Barinov S.M., Rau J.V. In Vitro Properties of Manganese-Substituted Tricalcium Phosphate Coatings for Titanium Biomedical Implants Deposited by Arc Plasma // Materials. 2020. V. 13. № 19. P. 4411. https://doi.org/10.3390/ma13194411
  56. Фадеева И.В., Волченкова В.А., Фомина А.А., Мамин Г.В., Шуртакова Д.В., Калита В.И. Исследование покрытий на титане из марганецсодержащего трикальцийфосфата, нанесенных плазменно-химическим методом // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 9. С. 1018–1024. https://doi.org/10.31857/S0002337X21090074
  57. Fadeeva I.V., Deyneko D.V., Forysenkova A.A., Morozov V.A., Akhmedova S.A., Kirsanova V.A., Sviridova I.K., Sergeeva N.S., Rodionov S.A., Udyanskaya I.L., Antoniac I.V., Rau J.V. Strontium Substituted β-Tricalcium Phosphate Ceramics: Physiochemical Properties and Cytocompatibility // Molecules. 2022. V. 27. № 18. P. 6085. https://doi.org/10.3390/molecules27186085
  58. Rau J.V., Fadeeva I.V., Forysenkova A.A., Davydova G.A., Fosca M., Filippov Y.Yu., Antoniac A., D’Arco A., Di Fabrizio M., Petrarca M., Lupi S., Di Menno Di Bucchianco M., Yankova V.G., Putlayev V.I., Cristea M.B. Strontium Substituted Tricalcium Phosphate Bone Cement: Short and Long‐Term Time‐Resolved Studies and In Vitro Properties // Adv. Mater. Interfaces. 2022. V. 9. № 21. P. 2200803. https://doi.org/10.1002/admi.202200803
  59. Sedelnikova M.B., Sharkeev Y.P., Tolkacheva T.V., Khimich M.A., Bakina O.V., Fomenko A.N., Kazakbaeva A.A., Fadeeva I.V., Egorkin V.S., Gnedenkov S.V., Schmidt J., Loza K., Prymak O., Epple M. Comparative Study of the Structure, Properties, and Corrosion Behavior of Sr-Containing Biocoatings on Mg0.8Ca // Materials. 2020. V. 13. № 8. P. 1942. https://doi.org/10.3390/ma13081942
  60. Sedelnikova M.B., Sharkeev Yu., Komarova E.G., Kazakbaeeva A.A., Fadeeva I.V., Schmidt Ju., Valkovska V., Arāja A. Effect of the process voltage and electrolyte composition on the structure and properties of Sr-incorporated micro-arc calcium phosphate coatings formed on Mg–0.8Ca // AIP Conf. Proc. 2018. V. 2051. P. 020269. https://doi.org/10.1063/1.5083512
  61. Русаков М.К., Фадеева И.В., Фомин А.С., Баринов С.М. Керамика из барийзамещенных трикальцийфосфатов: синтез и свойства // Новые материалы и перспективные технологии. Москва. 2020. Т. 1. С. 421.
  62. Раджабова Г.Т., Русаков М.К. Керамические порошки из барий-и стронций-замещенных трикальцийфосфатов для медицины // Молодые ученые России. 2020. C. 21–26.
  63. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Мир, 2004. С. 272.
  64. Артюкова А.Н., Лукина Ю.С., Сивков С.П., Свентская Н.В. Синтез и исследование свойств магнезиально-брушитовых биоцементов // Успехи в химии и хим. технологии. 2014. Т. 28. № 8. С. 11–14.
  65. Фадеева И.В., Шворнева Л.И., Баринов С.М., Орловский В.П. Синтез и структура магнийсодержащих гидроксиапатитов // Неорган. материалы. 2003. T. 39. № 9. C. 1102–1105.
  66. Подлягин В.A., Голубчиков Д.О., Путляев В.И. Исследование зависимости фащового состава порошков в системе MgO–CaO–P2O5 от условий синтеза для получения фазы витлокита // Сб. тез. XXII всерос. школы-конференции молодых ученых “Актуальные проблемы неорганической химии: энергия + ” Красновидово. 2023. C. 141–142.
  67. Кубарев О.Л. Формирование микроструктуры и свойств керамики на основе гидроксиапатита и трикальцийфосфата: дис. канд. хим. наук. 05.17.11. Москва. 2007. C. 124.
  68. Евдокимов П.В. Синтез двойных фосфатов Ca(3–x)М2x(PO4)2 (М = Na, K) для создания макропористой биокерамики со специальной архитектурой: дис. канд. хим. наук 02.00.21. Москва. 2014. C. 159.
  69. Орлов Н.К., Киселева А.К., Милькин П.А., Евдокимов П.В., Путляев В.И., Лиу Я. Экспериментальное изучение высокотемпературной области системы Ca3(PO4)2–CaKPO4–CaNaPO4 // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 7. С. 982–986. https://doi.org/10.31857/S0044453721070190
  70. Orlov N.K., Kiseleva A.K., Milkin P.A., Evdokimov P.V., Putlayev V.I., Günster J., Biesuz M., Sglavo V.M., Tyablikov A. Sintering of mixed Ca–K–Na phosphates: Spark plasma sintering vs flash-sintering // Open Ceram. 2021. V. 5. P. 100072. https://doi.org/10.1016/j.oceram.2021.100072
  71. Орлов Н.К., Киселева А.К., Милькин П.А., Евдокимов П.В., Путляев В.И., Günster J. Возможности реакционного спекания при получении прочной макропористой керамики на основе замещенных фосфатов кальция // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 12. C. 1371–1379. https://doi.org/10.31857/S0002337X20120143
  72. Orlov N.K., Evdokimov P.V., Milkin P.A., Garshev A.V., Putlayev V.I., Grebenev V.V., Günster J. Phase equilibria in CaNaPO4–CaKPO4 system and their influence on formation of bioceramics based on mixed Ca–K–Na phosphates // J. Eur. Ceram. Soc. 2019. V. 39. № 16. P. 5410–5422. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.07.044
  73. Орлов Н.К., Путляев В.И., Евдокимов П.В., Сафронова Т.В., Климашина Е.С., Милькин П.А. Резорбция кальцийфосфатной биокерамики Ca3–xM2x(PO4)2 (M = Na, K) в модельных растворах // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 5. C. 523–531. https://doi.org/10.7868/S0002337X18050147

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты антимикробных испытаний культур четырех бактериальных возбудителей и гриба C. albicans на пластинках Ti в присутствии и в отсутствие (CTR-контроль) Ag-TКФ или TКФ [12].

Скачать (172KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограмма порошка Ag-TКФ (пики идентифицированы с помощью картотеки PCPDF #70-2065) (а) и данные рентгеновской порошковой дифракции Ag-TКФ (б).

Скачать (225KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Морфология поверхности тонких пленок Ag-TКФ на пластинах Si после осаждения в течение 10 (a–в), 20 (г–е) и 30 мин (ж–и) [12].

Скачать (897KB)
Метаданные
5. Fig. 4. Surface morphology of thin films on Ti alloy disks after 10 (a–c), 20 (d–f), and 30 min (g–i) deposition.

Скачать (705KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Шероховатость (а) и АСМ-изображения (б–д) образцов в зависимости от времени осаждения; на изображениях б и в – топография поверхности образцов, нанесенных в течение 10 и 30 мин (Si-10 и Si-30) соответственно; на изображениях г, д – топография поверхности Si-20, стрелка на рисунке (д) указывает на более крупные скопления, уже наблюдаемые FEG-SEM, определяющие изменение шероховатости образца [12].

Скачать (278KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микроструктура поверхности титана после нанесения покрытий из серебросодержащего ГА (а), серебросодержащего ТКФ (б).

Скачать (499KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Дифрактограммы цементов на основе TКФ (а) и Zn-ТКФ (б) до (1) и после (2) выдерживания в физиологическом растворе: * – β-Ca3(PO4)2 (TКФ) (card [09–169]), – CaHPO4·2H2O (брушит) (card [72–713]), ^ – Ca10(PO4)6(OH)2 (ГА) (card [72–1243]) [21].

Скачать (188KB)
Метаданные
9. Рис. 8. ИК-спектры порошков МКФЦ, содержащих ионы цинка [22].

Скачать (353KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Микроструктура МКФЦ с различным содержанием цинка [22].

Скачать (936KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Дифрактограмма композита ПГБ с Zn-БЦ [26].

Скачать (163KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Дифрактограммы цементов на основе β-ТКФ (черная линия) и Cu-ТКФ (красная линия) [28].

Скачать (118KB)
Метаданные
13. Рис. 12. ИК-спектры ТКФ (синяя линия) и Cu-TКФ (красная линия) [28].

Скачать (223KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Микроструктура керамики, полученной спеканием при 1100°С: а – Fe-ТКФ1 (0.49 мас.% Fe), б – Fe-ТКФ2 (1.1 мас.% Fe) [29].

Скачать (111KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Распределение элементов на сколе керамического образца Fe-ТКФ2 (красный – железо, фиолетовый – кальций, голубой – фосфор, зеленый – кислород) [29].

Скачать (218KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Поверхность керамики: а – Fe-ТКФ1, б – Fe-ТКФ2 [29].

Скачать (164KB)
Метаданные
17. Рис. 16. Метаболическая активность клеток NCTC L929 по результатам МТТ-теста при инкубации 48 ч с 3-суточными вытяжками из материалов: ТКФ 1100 (1), FeI 1100 (2), FeII 1100 (3), контроль (4), DMSO (5); * – статистически значимые отличия с контролем по критерию Манна–Уитни (р < 0.05) [29].

Скачать (88KB)
Метаданные
18. Рис. 17. Мессбауэровские спектры 57Fe (экспериментальные полые точки) 0.1Fe-TКФ (а) и 0.05Fe-TКФ (б), записанные при T = 298 К [30].

Скачать (125KB)
Метаданные
19. Рис. 18. Кривая кумулятивного высвобождения железа, полученная для цемента из 0.05Fe-TКФ (относительная неопределенность для всех показателей составляет 1%; χ2 = ∼0.001 для расчетной подгонки (а); сравнение прочности при сжатии (измеренной на 5-е сутки после для расчетной подгонки формования) затвердевших цементов, полученных из TКФ и 0.05Fe-TКФ; *** = р < 0.001 (б) [21].

Скачать (133KB)
Метаданные
20. Рис. 19. Одноплоскостные конфокальные оптические микрофотографии флуоресцентно окрашенных остеобластных клеток MC3T3-E1 (цитоскелетный f-актин – красный, ядро – синий; цемент TКФ – зеленый) при взаимодействии с 5 мг/мл либо контрольного ГА (а), либо цементов из Fe-TКФ с различными концентрациями Fe3+: 0.49 (б), 1.1 мас.% (в) после 72-часовой инкубации с цементами [30].

Скачать (335KB)
Метаданные
21. Рис. 20. Спектры ЭПР образца ТКФ, содержащего 0.001% гадолиния: черная линия соответствует времени между импульсами τ = 0.18 мкс, спектр, показанный красной линией, увеличен по амплитуде в 4 раза и соответствует τ = 0.54 мкс (а); компоненты спектра ЭПР, отличающиеся временами распада T2 поперечной намагниченности: компонента, обозначенная синей линией, соответствует T2 = 0.19 ± 0.01 мкс, обозначенная красной линией – T2 = 1.0 ± 0.05 мкс [22] (б).

Скачать (195KB)
Метаданные
22. Рис. 21. Двумерный спектр электрон-ядерных взаимодействий, измеренный с помощью последовательности HYSCORE: пунктирными линиями показаны области ожидаемых взаимодействий с ядрами 1H, 31P и изотопами 155Gd, 157Gd; B0 = 344.3 (а), 118.2 мТл (б) [22].

Скачать (242KB)
Метаданные
23. Рис. 22. Микроструктура образцов 0.1Gd-ТКФ после спекания при 1100°С, полученных с использованием механоактивации (а, в), осаждением из растворов с последующей кальцинацией (б, г) [31] (масштаб линейки: а – 20 мкм, б – 10 мкм, в – 200 мкм, г – 50 мкм).

Скачать (382KB)
Метаданные
24. Рис. 23. ИК-спектры гадолиний-замещенных ТКФ, синтезированных методами осаждения и гетерофазным после термообработки при 900°С [31].

Скачать (193KB)
Метаданные
25. Рис. 24. Метаболическая активность клеток NCTC L929 по результатам МТТ-теста при инкубации в течение 24 ч с 3-суточными вытяжками из материалов с содержанием гадолиния 0, 0.51 и 5.06 мас.% (0, 0.01 и 0.1 соответственно) [31].

Скачать (200KB)
Метаданные
26. Рис. 25. Количество клеток DPSC, посеянных на поверхность образцов ТКФос (1), ТКФМА (2), 0.01Gd-ТКФос (3), 0.01Gd-ТКФМА (4), 0.1Gd-ТКФос (5), 0.1Gd-ТКФМА (6), контроль (7) (бар ошибок – стандартное отклонение) [31].

Скачать (160KB)
Метаданные
27. Рис. 26. Микроструктура керамики, спеченной при 1100°С из порошков кремний-замещенных ТКФ, полученных методом осаждения из растворов солей (а), с использованием механоактвации (б) [37].

Скачать (291KB)
Метаданные
28. Рис. 27. Проекции структуры β-ТКФ вдоль оси [210]: слои только с B-столбцами (a), с A- и B-столбцами (б) [40].

Скачать (240KB)
Метаданные
29. Рис. 28. Многогранники положений Ca(4) и Ca(5) в структурах типа β-ТКФ [40].

Скачать (248KB)
Метаданные
30. Рис. 29. ИК-спектры образцов Cu-β-TКФ (1), (Cu+Zn)-β-TКФ (2), (Mn+Sr)-β-TКФ (3), (Cu+Sr)-β-TКФ (4) [40].

Скачать (136KB)
Метаданные
31. Рис. 30. СЭМ-изображения брушитовых цементов: а – из β-ТКФ, б – из 0.29 В-ТКФ [48].

Скачать (192KB)
Метаданные
32. Рис. 31. СЭМ-изображения цементов после выдерживания в физиологическом растворе: а – цемент на основе ТКФ; б – цемент на основе В-ТКФ [48].

Скачать (381KB)
Метаданные
33. Рис. 32. Изменение уровня КОЕ штамма E. coli ATCC25922 при воздействии в течение 24 ч образцов цементов на основе В-ТКФ, а также в контроле (К) [48].

Скачать (66KB)
Метаданные
34. Рис. 33. Дифрактограммы продуктов синтеза ТКФ и MnTКФ после прокаливания при 100 (а), 650 (б), 750 (в) и 900°С (г), а также ГA (PDF #96-901-4314) и β-TКФ (PDF #96-152-9467) [52].

Скачать (525KB)
Метаданные
35. Рис. 34. ИК-спектры образцов TКФ и Mn-TКФ, прокаленных при 400 (а) и 900°С (б) [52].

Скачать (646KB)
Метаданные
36. Рис. 35. Нормированные спектры непрерывного ЭПР Х-диапазона при комнатной температуре для MnxCa3−x(PO4)2 [52].

Скачать (105KB)
Метаданные
37. Рис. 36. Данные МТТ-теста для ТКФ и марганецсодержащих ТКФ [52].

Скачать (250KB)
Метаданные
38. Рис. 37. Флуоресцентное окрашивание контрольных ADMSC и ADMSC, дифференцированных в три разные линии: остеогенную, адипогенную и хондрогенную, с наличием и без присутствия образцов TКФ и Mn-TКФ [52].

Скачать (680KB)
Метаданные
39. Рис. 38. Количество бактерий, нормализованное к контролю, для бульонов различных грамотрицательных и грамположительных микробов, обработанных в течение ночи (порошки TКФ и Mn-TКФ в соотношении 1:1000 мас./об.) [52].

Скачать (334KB)
Метаданные
40. Рис. 39. Дифрактограммы порошков Mn-ТКФ после обжига при 900°С [53].

Скачать (140KB)
Метаданные
41. Рис. 40. Микроструктура скола керамики из 0.01Mn-ТКФ (а–в) и 0.1Mn-ТКФ (г–е); температура обжига 1000 (а, г), 1100 (б, д) и 1200°С (в, е) [53].

Скачать (910KB)
Метаданные
42. Рис. 41. Дифрактограммы ТКФ и Mn-ТКФ: а – порошки до напыления, б – покрытия после напыления [55].

Скачать (211KB)
Метаданные
43. Рис. 42. Спектры ЭПР порошков Mn-TКФ до (1) и после (2) рентгеновского облучения [52].

Скачать (77KB)
Метаданные
44. Рис. 43. СЭМ-изображения покрытий ТКФ (а, б) и Mn-TКФ (в, г) [56].

Скачать (339KB)
Метаданные
45. Рис. 44. СЭМ-изображения порошков TКФ (а, б), 0.1Sr-TКФ (в, г) и 0.5Sr-TКФ (д, е), прокаленных при 900°C [57].

Скачать (746KB)
Метаданные
46. Рис. 45. СЭМ-изображения керамики ТКФ (а, б), 0.1Sr-TКФ (в, г) и 0.5Sr-TКФ (д, е), спеченной при 1100°C [57].

Скачать (633KB)
Метаданные
47. Рис. 46. Дифрактограммы образцов ТКФ и 0.5Sr-ТКФ, спеченных при 1100°C, после выдерживания в физиологическом растворе в течение 21 суток [57].

Скачать (144KB)
Метаданные
48. Рис. 47. Дифрактограммы цементов через различные промежутки времени после смешивания [58]: а – цемент из β-ТКФ, б – цемент из Sr-ТКФ.

Скачать (333KB)
Метаданные
49. Рис. 48. СЭМ-изображения микроструктуры цементов TКФ и Sr-TКФ при разном времени, прошедшем после затворения [58].

Скачать (372KB)
Метаданные
50. Рис. 49. Зависимости плотности тока от продолжительности процесса осаждения покрытий Sr-ГА и Sr-ТКФ на подложке из сплава Mg0.8Ca, содержащего 80% кальция и 20% магния (а) а также шероховатости и толщины покрытий от приложенного напряжения (б) [59].

Скачать (165KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».