Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 13
1.1. Кристаллохимия гидроксилапатита 13
1.2. Методы синтеза гидроксилапатита 14
1.3. Осаждение гидроксилапатита в водных растворах
1.5. Синтез гидроксилапатита в условиях близким к физиологическим 19
1.6. Изоморфные замещения в структуре апатита
1.6.1. Влияние карбонат - ионов на структуру гидроксилапатита 25
1.6.2. Влияние ионов стронция на структуру гидроксилапатита
1.7. Биологическая роль стронция и лекарственные препараты на его основе 27
1.8. Биоматериалы и биокерамика на основе фосфатов кальция 33
1.9. Композиционные материалы на полимерной основе
1.10. Применение гранул на основе фосфатов кальция 40
1.11. Способ изготовления пористых керамических гранул фосфатов кальция 42
1.12. Способы формирования биомиметических покрытий на титане 44
1.13. Требования к свойствам материалов медицинского назначения 49
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 54
2.1. Методика получения твердой фазы из модельного раствора синовиальной жидкости при физиологических значениях pH 54
2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости 2.2.1. Методика определения фосфат - ионов [ГОСТ 18309–72] 56
2.2.2. Потенциометрическое определения ионов кальция с помощью ионоселективного электрода 56
2.2.3. Методика измерения поверхностного натяжения [ГОСТ 50097-92] 56
2.3. Определение состава твердых фаз 57
2.3.1. Методика электронной растровой (сканирующей) микроскопии 57
2.3.2. Методика анализа методом ИК - спектроскопии 57
2.3.3. Методика рентгенофазового анализа 58
2.3.4. Методика атомно - эмиссионной спектрометрии 58
2.3.5. Методика термического анализа ТГ-ДТГ-ДТА 59
2.3.6. Методика удельной поверхности образцов 59 2.4 Методика получения гранулированного КГА в белковой матрице желатина 60
2.5. Методика получения композита КГА – желатин – Na2SiO3(aq) 61
2.5.1. Методика ситового анализа гранулированного КГА 61
2.5.2. Методика изучения растворения КГА, Sr – КГА и гранулированного КГА 62
2.6. Методы обработки титановой подложки и условия кристаллизации КГА и Sr –
КГА 63
2.6.1. Способы обработки поверхности сплава титана 63
2.6.2. Методика измерения краевого угла смачивания 64
2.6.3. Методика получения покрытия фосфатов кальция на образцах титана 65
2.6.4. Методы математической обработки данных 66
ГЛАВА 3. Результаты термодинамического расчета и синтеза карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека 67
3.1. Термодинамический расчет возможности и условий образований фосфатов кальция 67
3. 1.1. Основные положения термодинамической модели образования минеральных фаз и расчет условий их осаждения 67
3.1.2. Результаты термодинамического расчета образования минеральных фаз 69
3.2.Синтез и свойства карбонатгидроксилапатита 74
3.2.1. Изучение влияния карбонат ионов на процесс кристаллизации 75
3.3. Исследование растворения синтезированного карбонатгидроксилапатита 80
ГЛАВА 4. Синтез и свойства Sr - содержащего КГА 84
4.1. Изучение влияния катионов стронция на кристаллизацию
карбонатгидроксилапатита 84
4.1.1. Кристаллизация карбонатгидроскилапатита в присутствии стронций содержащих агентов при варьировании их концентрации 84
4.2. Кристаллизация карбонатгидроксилапатита в присутствии SrCl26H2O 89
4.2.1. Кристаллизация карбонатгидроксилапатита в присутствии стронций-содержащих агентов при варьировании времени синтеза 89
4.2.2. Кристаллизация карбонатгидроксилапатита в присутствии ранелата стронция (C12H6N2O8SSr2) 96
4.3. Исследование растворения Sr - содержащих КГА 102
4.3.1. Изучение растворение Sr - содержащих образцов, полученных в присутствии хлорида стронция 102
4.3.2. Изучение растворения полученных образцов с добавлением препарата «Бивалос» 108
ГЛАВА 5. Синтез и свойства гранулированного кга в белковой матрице желатина. 112
5.1. Варьирование и подбор оптимальных условий получения гранул КГА - желатин 112
5.2. Характеристики гранулированного КГА 113
5.2.1. Результаты РФА гранул КГА - желатин, полученных при варьировании концентрации желатина 113
5.2.2. Результаты ИК - спектроскопии гранул КГА - желатин, полученных при варьировании концентрации желатина 115
5.2.3. Результаты ситового анализа гранул КГА - желатин, полученных при варьировании концентрации желатина 116
5.2.4. Результаты измерения удельной поверхности, суммарного объема пор, объема микро-, мезо-, макропор 117
5.2.5. Результаты сканирующей электронной микроскопии. 117
5.2.6. Растворение гранулированного карбонатгидроксилапатита 118
5.3. Характеристики гранулированного КГА после термической обработки 121
5.3.1. Результаты термообработки гранул КГА - желатин 121
5.3.2. Результаты рентгенофазового анализа прокаленных гранул КГА - желатин 123
5.3.3. Результаты ИК - спектроскопии прокаленных образцов КГА - желатин 124
5.3.4. Результаты сканирующей электронной микроскопии. 125
5.4. Характеристики гранулированного КГА, модифицированного силикат - ионами 127
5.4.1. Результаты ИК - спектроскопии композита КГА – желатин - Na2SiO39Н2О 127
5.4.2. Результаты ситового анализа гранул КГА – желатин - NA2SiO39Н2О 128
5.4.3. Растворение гранулированного композита КГА – желатин - Na2SiO39Н2О 129
5.4.4. Результаты термообработки гранул КГА – желатин - NA2SiO39Н2О. 132
5.4.5. Растворение прокаленного гранулированного композита КГА – желатин NA2SiO39Н2О 133
ГЛАВА 6. Биомиметические покрытия на основе карбонатгидроксилапатита на сплавах титана 139
6.1. Изменение фазового состава титана и его сплавах при физической и химической обработках 139
6.1.1. Исследование процесса кристаллизации КГА на сплавах титана 140
6.1.2. Исследование адгезионных и морфологических характеристик карбонатгидроксилапатита на сплавах титана 145
6.1.3. Изучение адгезионных характеристик Sr – содержащего КГА на титановых образцах 149
Выводы 157
Список литературы 160
