Выпуски

/

2020

/

том 18 /

выпуск 2

Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

O. Eu. Sych, A. P. Iatsenko, T. V. Tomila, O. I. Bykov, A. Chodara, R. Mukhovskyi, J. Mizeracki, S. Gierlotka, W. Lojkowski, Y. I. Yevych
«Effect of Chitosan Coating on the Structure and Properties of Highly-Porous Bioceramic Scaffolds for Bone Tissue Engineering»
437–447 (2020)

PACS numbers: 61.05.cp, 68.37.Hk, 81.05.Rm, 81.20.-n, 87.15.La, 87.64.km, 87.85.Lf

Высокопористые биокерамические подложки на основе биогенного гидроксиапатита с добавлением 40 масс.% стекла (масс.%: 45,7 SiO\(_2\), 28,2 B\(_2\)O\(_3\), 26,1 Na\(_2\)O) были получены методом дублирования структуры полимерной матрицы при 700\(^{\circ}\)C с последующим нанесением покрытия хитозана, растворенного в 1%-растворе уксусной кислоты, и сушкой при 50\(^{\circ}\)C. Образцы биокерамики были исследованы методами РФА, ИК-спектроскопии и СЭМ. Были оценены фазовый состав, морфология, истинная плотность, пористость, прочность на сжатие и проведены тесты in vitro. Результаты показали, что при спекании биогенный гидроксиапатит в биокерамической композиции стабилен и сохраняет фазу гидроксиапатита без образования вторичных фаз. Хитозановое покрытие показало увеличение прочности на сжатие в 2 раза по сравнению с чистой биокерамикой. Кроме того, хитозановое покрытие существенно влияет на структуру высокопористых биокерамических подложек и скорость их растворения в физиологическом растворе. Таким образом, баланс пористости, прочности на сжатие и скорости растворения делает полученные материалы перспективными в качестве носителей стволовых стромальных клеток костного мозга, для доставки лекарств и применения в инженерии костной ткани.

Keywords: hydroxyapatite, chitosan, highly-porous material, foam replication method, biomaterial

References

1. L. Roseti, V. Parisi, M. Petretta, C. Cavallo, G. Desando, I. Bartolotti, and B. Grigolo, Mater. Sci. Eng. C, 78: 1246 (2017). https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.05.017
2. L. C. Gerhardt and A. R. Boccaccini, Materials, 3: 3867 (2010). https://doi.org/10.3390/ma3073867
3. A. Yatsenko, O. Sych, and T. Tomila, Proc. Appl. Ceram., 9, No. 2: 99 (2015). https://doi.org/10.2298/PAC1502099I
4. E. E. Sych, A. P. Yatsenko, T. V. Tomila, A. B. Tovstonog, and Ya. I. Yevych, Powder Metall. Met. Ceram., 55: 319 (2016). https://doi.org/10.1007/s11106-016-9808-x
5. O. Sych, A. Iatsenko, H. Tovstonoh, T. Tomila, and Ya. Yevych, Funct. Mater., 24, No. 1: 46 (2017).
6. L. M. Panchenko, O. Ye. Sych, and A. P. Iatsenko, Orthop Traumatol Prosthet., 4: 50 (2014).
7. R. A. A. Muzzare, Carbohydr. Polym., 76: 167 (2009).
8. S. Saravanan, R. S. Leena, and N. Selvamurugan, Int. J. Biol. Macromol., 93: 1354 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.01.112
9. Y. B. Rubaiya, K. T. S. Sampath, and D. Mukesh, Mater. Sci. Eng. C, 57: 452 (2015).
10. M. A. Nazeer, E. Yilgor, and I. Yilgor, Carbohydr. Polym., 175: 38 (2017). https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.07.054
11. A. Ressler, J. Rodenas-Rochina, M. Ivankovic, H. Ivankovic, and G. G. Ferrer, Carbohydr. Polym., 197: 469 (2018). https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.06.029
12. O. Sych, N. Pinchuk, A. Parkhomey, A. Kuda, L. Ivanchenko, V. Skorokhod, O. Vasylkiv, O. Getman, and Y. Sakka, Funct. Mater., 14, No. 4: 430 (2007).
13. O. Sych and N. Pinchuk, Proc. Appl. Ceram., 1, Iss. 1-2: 1 (2007). https://doi.org/10.2298/PAC0702001S
14. F. N. Oktar, Ceram. Int., 33: 1309 (2007). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2006.05.022
15. G. Gergely, F. Weber, I. Lukacs, A. L. Toth, Z. H. Horvath, J. Mihaly, and C. Balazsi, Ceram. Int., 36: 803 (2010). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2009.09.020
16. O. Sych, N. Pinchuk, and L. Ivanchenko, Proc. Appl. Ceram., 3, Iss. 3: 157 (2009). https://doi.org/10.2298/PAC0903157S
17. G. B. Tovstonog, O. E. Sych, and V. V. Skorokhod, Powder Metall. Met. Ceram., 53: 566 (2015). https://doi.org/10.1007/s11106-015-9651-5
18. P. L. Granja, A. I. N. Silva, Joao P. Borges, C. C. Barrias, and I. F. Amaral, Key Eng. Mater., 254-256: 573 (2004). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.254-256.573
19. A. Yoshida, T. Miyazaki, E. Ishida, and M. Ashizuka, Mater. Trans., 45, No. 4: 994 (2004). https://doi.org/10.2320/matertrans.45.994
20. H. K. Varma, Y. Yokogawa, F. F. Espinosa, Y. Kawamoto, K. Nishizawa, F. Nagata, and T. Kameyama, Biomaterials, 20: 879 (1999).
21. H. H. Abdel-Razik and H. A. Almahy, Int. J. Chem. Sci., 13: 1713 (2015).
22. M. F. Queiroz, K. R. T. Melo, D. A. Sabry, G. L. Sassaki, and H. A. O. Rocha, Mar. Drugs, 13: 141 (2015). https://doi.org/10.3390/md13010141
23. C. Song, H. Yu, M. Zhang, Y. Yang, and G. Zhang, Int. J. Biol. Macromol., 60: 347 (2013). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2013.05.039
24. M. A. Ouis, A. M. Abdelghany, and H. A. Elbatal, Process. Appl. Ceram., 6, Iss. 3: 141 (2012). https://doi.org/10.2298/PAC1203141O
25. C. Gautam, A. K. Yadav, and A. K. Singh, Int. Sch. Res. Notices, Ceramics: 1 (2012). https://doi.org/10.5402/2012/428497
26. O. R. Parkhomei, N. D. Pinchuk, O. E. Sych, T. V. Tomila, H. B. Tovstonoh, V. F. Gorban', Y. I. Yevych, and O. A. Kuda, Powder Metall. Met. Ceram., 55: 172 (2016). https://doi.org/10.1007/s11106-016-9792-1

Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение