Неорганические материалы для регенеративной медицины

Сафронова, Т.В.

Автор: Сафронова Т.В.
Журнал: Неорганические материалы
Том: 57
Номер: 5
Год издания: 2021
Первая страница: 467
Последняя страница: 499
DOI: 10.31857/S0002337X21050067
Аннотация: В основе методов, используемых в регенеративной медицине, лежит присущая живым организмамспособность к регенерации собственных тканей. В том случае, если дефект превышает некоторыйкритический размер (объем), регенерация может быть инициирована и поддержана с помощью резорбируемых пористых матриц из природных, искусственных или синтетических материалов, временно компенсирующих дефект. Модифицированные лекарственными препаратами, специфическими белками или клетками такие пористые матрицы называют конструкциями тканевой инженерии. Чаще всего неорганические резорбируемые материалы используют при лечении дефектов костной ткани. Естественная кость представляет собой композит с полимерной (коллагеновой) матрицей, наполненной нанокристаллами фосфатов кальция в виде устойчивого к растворению гидроксиапатита кальция. По этой причине материалы на основе фосфатов кальция являются лидерами медицинского неорганического материаловедения. Разработаны резорбируемые биосовместимые материалы на основе трикальцийфосфата, пирофосфата кальция, брушита, монетита, октакальциевого фосфата. Гидроксиапатит кальция известен как неорганический ионообменник.Поэтому в составе костной ткани кроме фосфат-ионов и ионов кальция присутствуют карбонат-ионы, силикат-ионы, сульфат-ионы, а также ионы натрия, калия, магния, железа, стронция, цинка иряда других металлов. Присутствие в костной ткани анионов, замещающих ортофосфат-ион илигидроксид-ион в гидроксиапатите кальция костной ткани, вдохновило исследователей на созданиерезорбируемых материалов на основе сульфатов кальция, карбоната кальция и фосфатов кальция сзамещением ортофосфат-иона названными анионами. Катионные замещения в гидроксиапатитекальция костной ткани и химический состав среды организма стали основанием для создания и использования в качестве резорбируемых материалов для костных имплантатов катионзамещенныхфосфатов кальция и двойных фосфатов кальция-биосовместимого катиона, таких как натрийзамещенный трикальцийфосфат, калийзамещенный трикальцийфосфат, натриевый ренанит, калиевыйренанит, двойной пирофосфат кальция-магния. Управление резорбцией неорганического материала, предназначенного для использования в качестве лекарственного средства, может быть осуществлено проектированием заданного фазового состава. Перечисленные выше биосовместимыерезорбируемые фазы могут быть использованы в различных сочетаниях в уже созданных и создаваемых новых композиционных материалах. Формирование микроструктуры биосовместимого резорбируемого неорганического материала может быть осуществлено в результате различных физико-химических процессов. Фазовый состав и микроструктура керамического материала формируются в процессе твердофазного, жидкофазного спекания, а также в результате гетерогенных химических реакций, протекающих при обжиге. Фазовый состав и микроструктура цементного камня формируются в результате реакций химического связывания, инициированных добавлением воды или водных растворов. Аморфные материалы могут быть получены сплавлением исходных компонентов или с использованием золь–гель-технологии. Остеокондуктивность биосовместимого неорганического резорбируемого материала – важное свойство, необходимое для проникновения в материал имплантата питающих жидкостей организма и костных клеток. Макропористость,определяющая остеокондуктивность неорганического резорбируемого материала, создается с использованием различных технологических приемов. Методы 3D-печати позволяют получать материалы необходимого фазового состава и микроструктуры с проницаемой макропористостью заданной архитектуры. Развитая поверхность пористого неорганического материала рассматривается какфактор управления скоростью резорбирования. В настоящем обзоре обобщена информация о существующих биосовместимых резорбируемых неорганических материалах для регенеративной медицины, рассмотрены физико-химические основы создания и способы их получения с использованием синтетических исходных порошков и природных материалов.Ключевые слова: биосовместимые фосфаты, пористые матрицы, керамика, цемент, композит, фазовый состав, микроструктураDOI: 10.31857/S0002337X21050067
Добавил в систему: Сафронова Татьяна Викторовна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ЦЭМИ РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ЦЭМИ РАН

Неорганические материалы для регенеративной медициныстатья

Прикрепленные файлы