|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
СОЗДАНИЕ МАКРОПОРИСТЫХ ПРОТОТИПОВ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫХ КОСТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТОВ СОСТАВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЙ ПОЛИМЕР/ПОЛИФОСФАТ КАЛЬЦИЯ-МАГНИЯдипломная работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Путляев В.И., Зуев Д.М.
- Автор: Д.О. Голубчиков
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2022
- Аннотация: Основной целью данной работы стало создание прототипа макропористого внутрикостного имплантата на основе матрицы из термопластичного полимера (ПЛА, ПКЛ, ПГБ), наполненной резорбируемыми фосфатами (АФК, полифосфат кальция-магния). Для достижения сформулированной выше цели были поставлены и решены следующие задачи: 1) Синтез фосфатных материалов - полифосфата кальция-магния, аморфного фосфата кальция; стабилизация АФК (подбор температуры синтеза и ингибитора кристаллизации), заключение о возможном механизме ингибирования кристаллизации АФК в ГАП анионами-ингибиторами. 2) Создание композитов состава ПКЛ/ПЛА, ПГБ + 10(мас.)% фосфатного наполнителя с варьируемым соотношением полимеров и выбор наиболее перспективного метода для обеспечения равномерного распределения наполнителя в объеме матрицы, исследование механики и биосовместимости композитов в модельной реакции осаждения ГАП из пересыщенного раствора межтканевой жидкости (SBF). 3) Создание макропористых композитных структур методом жертвенной формы, подбор материала для жертвенной формы с целью получения прочной макропористой растворимой керамики. Использование созданных растворимых форм для получения композитных имплантатов заданной макропористой архитектуры методом литья под низким давлением. Научная новизна работы состоит в следующих положениях: 1) Высокозарядные, полидентатные пирофосфат-, тримета- и триполифосфат-анионы являются эффективными ингибиторами превращения АФК в ГАП при осаждении из щелочных растворов. Это вызвано образованием устойчивых комплексов кальция с такими анионами при их адсорбции на поверхности АФК. Использованные в работе ингибиторы кристаллизации классифицированы с точки зрения основности анионов (pKHX) и нуклеофильности по отношению к иону Ca2+ (pKCaX). Применение ингибиторов приводит к дисперсным осадкам АФК, составленных из высокопористых агломератов первичных частиц. 2) Предложен новый метод формирования остеокондуктивных композитных имплантатов, основанный на литье под низким давлением в растворимую керамическую форму на основе оксидов или сульфатов, изготовленную в результате двухстадийного процесса. Было установлено, что добавка 5-20% сульфатов натрия (Na2SO4) и калия (K2SO4) к сульфату магния (MgSO4) позволяет получать прочную керамику, чего не удается добиться при спекании чистого MgSO4. При использовании сульфата натрия можно добиться плотности керамики 91% от теоретической. 3) Установлено, что растворный метод формирования исследованных в работе композитов термопластичный полимер/фосфат позволяет добиться более равномерного распределения частиц фосфатов в случае составов со смешанными полимерными матрицами ПКЛ/ПЛА.
- Добавил в систему: Путляев Валерий Иванович