автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии

кандидата технических наук
Лукина, Юлия Сергеевна
город
Москва
год
2010
специальность ВАК РФ
05.17.11
Диссертация по химической технологии на тему «Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии»

Автореферат диссертации по теме "Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии"

На правах рукописи

Лукина Юлия Сергеевна

4843290

Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии

Специальность 05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2010

4843290

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева

кандидат технических наук, доцент Сивков Сергей Павлович

доктор технических наук, член-корреспондент РАН Баринов Сергей Миронович Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова

кандидат технических наук Власова Елена Борисовна ФГУП ЦНИИ Автоматики и гидравлики

Ведущая организация: ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства

Защита состоится 20 декабря 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.204.12 в РХТУ им. Д. И. Менделеева (125047 г. Москва, Миусская пл., д. 9) в конференц-зале

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ имени Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан_ноября 2010 г.

контактный e-mail: lukina_rctu@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.12

кандидат технических наук, доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние десятилетия в медицине для лечения травм и дефектов костной ткани наряду с трансплантацией всё шире используются альтернативные методы, связанные с применением имплантатов на основе синтетических материалов - металлов, полимеров, керамики, стеклокристаллических материалов, цементов, а также их композитов. Наиболее перспективную и стремительно развивающуюся группу материалов для ортопедии и травматологии представляют каль-цийфосфатные материалы поскольку их химический состав сходен с костной тканью. Процесс ассимиляции такого кальцийфосфатного имплантата в организме сопровождается его частичным или полным растворением, проникновением в имплантат эндогенных протеинов, прорастанием кровеносных сосудов, ростом, размножением и делением клеток с образованием клеточной среды, заполняющей поры имплантата и, наконец, формированием искусственной кости.

Кальцийфосфатные биоцементы имеют ряд преимуществ в сравнении с другими биоактивными материалами: возможность адаптации к костному дефекту для обеспечения тесного контакта имплантат - кость, фиксации костных обломков и имплантатов; возможность инъекционного введения, сводящего хирургические манипуляции к минимуму; возможность равномерного распределения по объему введенных в цемент антибиотиков, а также костных морфогенетических белков для улучшения остеоиндуктивности и их пролонгированного выхода в месте имплантации и, наконец, биорезорбция, которая позволяет проводить лечение без вторичного хирургического вмешательства.

В зависимости от состава затвердевшего материала известны три типа кальций-фосфатных биоцементов: апатитовые (конечная фаза - гидроксилалатит Саю(Р04)б(0Н)2 или карбонатный апатит), октокальцийфосфатные (конечная фаза -Са^НРО^РО^ЗНгО) и брушитовые (конечная фаза - дигидрат дикальцийфосфата или брушит СаНР04-2Н20). При физиологических значениях рН брушитовые цементы обладают большей скоростью растворения, чем апатитовые или октокальцийфосфатные, что увеличивает скорость регенерации костной ткани. Недостатками бруши-товых цементов являются короткие сроки схватывания, невысокие значения прочности, низкие значения рН твердеющего раствора, высокая расслаиваемость и водоот-деление при прохождении через иглу при инъекционном способе применения.

Отечественные аналоги брушитовых цементов отсутствуют, поэтому разработка биоцементов на основе брушита в нашей стране является актуальной.

Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ РХТУ им. Д.И.Менделеева, проводимой в рамках единого заказ - наряда по заданию Федерального агентства по образованию (темы № 1.2.01 и 1.2.06) и в сотрудничестве с ФГУ ЦИТО им. Н.Н.Приорова Росмедтехнологий.

Цель работы. Синтез и исследование свойств кальцийфосфатных биоцементов на основе брушита; получение инъекционных форм брушитовых биоцементов; установление взаимосвязей между составом цементов и их поведением в организме.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- выявлены закономерности процессов фазообразования при твердении кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа; показано, что присутствие в составе исходного цемента избыточного по отношению к стехиометрическому количеству (1-трикальцийфосфата препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора;

- установлены оптимальный вид и количество добавок - замедлителей процесса гидратации и твердения кальцийфосфатных брушитовых биоцементов для обеспечения необходимых реологических свойств при инъекционном способе применения цемента; показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 -1,6 мае. % (в пересчете на 5042") водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Ка^РгСЬ-ЮНгО; для приближения значений рН твердеющего цементного раствора к физиологически приемлемым значениям (рН > 4 - 4,5) сульфат-ион необходимо вводить в виде М§804-7Н20, а не Н2804;

- выявлена зависимость скорости резорбции затвердевшего цемента от температуры термообработки исходного компонента - ^-трикальцийфосфата и присутствия в составе цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка гЫЗМР-2; установлено, что повышение температуры термообработки Р-Саз(Р04)2 с 900 до 1200 °С приводит к формированию более прочной и плотной структуры и замедлению скорости резорбции затвердевшего материала, а введение в состав цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка увеличивает скорость его биодеградации;

- разработан способ повышения рентгеноконтрастности твердеющего цемента за счет введения в его состав растворимого йодсодержащего вещества - урографина, что позволяет визуализировать процессы биодеградации и остеоинтеграции цемента в организме.

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке составов кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа для ортопедии и травматологии с различными механическими характеристиками, сроками схватывания, значениями рН твердеющего раствора, пористостью и скоростью биорезорбции затвердевшего материала;

- разработке инъекционной формы брушитового биоцемента, которая позволяет вводить его в организм через иглу диаметром 2 мм;

- разработке биокомпозиционных материалов на основе дигидрата дикаль-цийфосфата с рекомбинантными костными морфогенетическими белками гЫЗМР-2; показано, что такие композиты биосовместимы, биологически активны, проявляют хорошую остеоинтеграцию к костной ткани.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XX, XXI, ХХП и XXIII Международных конференциях молодых ученых по химии и химической технологии, Москва, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг., VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке», Томск, 2007 г., Всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине», Курган, 2007 г., Всероссийском совещании «Биоматериалы в медицине», Москва, 2009 г., Всероссийской научно-практической конференции «Применение искусственных кальций-фосфатных биоматериалов в травматологии и ортопедии», Москва, 2010 г., IX съезде травматологов-ортопедов, Саратов, 2010 г., Международной научно-практической конференции «Новые технологии создания и применения биокерамики в восстановительной медицине 2010», Томск, 2010 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура диссертации. Диссертация содержит 161 страницу, в том числе 14 таблиц, 75 рисунков и состоит из введения, аналитического обзора, методи-

ческой части, экспериментальной части, общих выводов, списка литературы, включающего 145 наименований и 1 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние вопроса в основные направления исследования. Костная ткань - специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, представленного в основном белками колла-генового типа, содержит 60-70 % неорганических соединений, главным образом, фосфатов кальция. Создание искусственных материалов, способных заместить или восстановить костную ткань - чрезвычайно актуальная проблема. Ежегодно в мире проводится более 4 миллионов костных операций с использованием имплантатов. Идеального материала для костной хирургии, по всем свойствам сходного с костной тканью, до сих пор не найдено.

В травматологии и ортопедии в настоящее время разработан и продолжает расширяться целый спектр биоматериалов для восстановления костной ткани. Инъекционный кальцийфосфатных цемент совмещает в себе свойства биоактивности и био-резорбируемости, присущие кальцийфосфатным материалам и способность инъецироваться и твердеть, характерную для полиметилметакрилатных цементов. Только инъекционные формы материалов позволяют проводить операции в условиях ограниченного хирургического доступа.

Большинство коммерческих кальцийфосфатных биоцементов являются цементами апатитового типа. Брушитовые биоцементы, представленные импортными продуктами ChronOS™ Inject (Norian Synthes-Stratec), VitalOs (CalciphOs), Eurobone® (Kasios), составляют небольшую часть рынка биоцементов.

Основными препятствиями использованию инъекционных форм брушитовых цементов являются короткие сроки схватывания, высокое водоотделение и расслаи-ваемость цементного раствора при прохождении через иглу. Имеющиеся в научно-технической литературе данные о замедлителях процесса гидратации и регуляторах реологических и седиментационных свойств кальцийфосфатных цементов получены в различных экспериментальных условиях и носят фрагментарный и противоречивый характер.

На основании вышеизложенного в работе были определены следующие основные направления исследований:

- синтез и оптимизация состава кальцийфосфатных биоцементов брушитового

типа;

- изучение влияния добавок - замедлителей процессов гидратации и твердения кальцийфосфатных цементов, полимерных добавок и температурных условий синтеза исходных компонентов на сроки схватывания, реологические характеристики и инъекционную способность цементных растворов;

- исследование биорезорбируемости и остеоинтеграции кальцийфосфатного брушитового цемента в экспериментах in vivo, выявление закономерностей поведения материала от его состава.

2. Материалы и методы исследования. Для синтеза брушитового цемента использовались фосфаты кальция - пищевые добавки Е341 производства ООО «Хим-стар»: моногидрат монокальцийфосфата Са(Н2Р04)2'Н20 и трикальцийфосфат дигид-рат СазСРО^^НгО. Подготовка исходных компонентов заключалась в термообработке Саз(Р04)2'2Н20 при температурах 900 - 1200 °С. Реактивы, используемые в качестве добавок к цементу, имели квалификацию «чда» или «хч».

Определение прочностных характеристик цементов проводилось на образцах -балочках размером 10x10x30 мм, твердевших при температуре 37 °С и 100 % влажности. Сроки схватывания цементов определялись на малом приборе Вика. Пластическая прочность цементного раствора исследовалась с помощью конического пласто-метра конструкции Ребиндера. Пористость затвердевшего материала определялась методом насыщения образца инертной жидкостью (гептаном).

В работе применялись физико-химические методы исследования: рентгенофа-зовый анализ (дифрактометры «Реном», ДРОН -ЗМ), рентгеноспектральный анализ (рентгенофлуоресцентный анализатор ED 2000, Oxford Instruments), ИК-спектроскопия (ИК-Фурье спектрометр Spectrum-6x, Perkin-Elmer), электронно-микроскопический анализ, качественный локальный элементный анализ (СЭМ VEGA-TESCAN), калориметрический анализ (дифференциальный микрокалориметр «Цемент ТГЦ-1М»), рентгенологическое исследование (рентгенологический анализатор Kodak In-Vivo & pro).

Доклинические испытания цементов проводились в ФГУ ЦИТО им. H. Н. Приорова Росмедтехнологий на самцах крысы линии Vistar; использовались цементные образцы в виде цилиндрических блоков 4x8 мм, имплантированные в мы-

щечную ткань, и в виде пластичной массы, имплантированной в диафизарную часть большеберцовой кости.

3. Синтез и оптимизация состава кальцпйфосфатпых брушитовых биоце-мевтов. Твердение кальцийфосфатных биоцементов происходит в результате кислотно-основного взаимодействия Са(Н2Р04)2-Н20 и Са3(Р04)2 в водном растворе с образованием в качестве основного продукта кристаллогидратов дигидрата дикаль-цийфосфата, имеющих структуру брушита:

Са(Н2Р04)2-Н20 + р-Саз(Р04)з + 7Н20 -> 4СаНР04-2Н20

Исследование исходных компонентов - фосфатов кальция - показало, что моногидрат монокальцийфосфата представляет собой монофазный продукт со средним размером частиц 13,6 мкм. Трикальцийфосфат дигидрат представляет собой смесь фосфатов кальция различного состава, однако после обжига при температурах свыше 900 °С превращается в практически чистый р-Са3(Р04)3 с небольшой примесью пиро-фосфата кальция и средним размером частиц 42,5 мкм. Примеси, в том числе тяжелые металлы, присутствуют в фосфатах кальция в следовых количествах и не являются препятствием доя их использования в составе биоцемента.

В соответствии с термодинамическими расчетами образование брушита происходит при значении рН раствора в интервале от 2,5 до 4,8. Значение рН раствора зависит от соотношения исходных компонентов и увеличивается от 2,9 до 5,1 при увеличении отношения Са(Н2Р04)2-Н20 : р-Са3(Р04)з от 50 : 50 до 30 : 70 (мол. %). Так как низкие значения рН раствора цемента способны вызывать воспалительные реакции организма, то при синтезе биоцемента необходимо стремиться к более высоким значениях рН из диапазона существования дигидрата дикальцийфосфата. Поэтому для дальнейших исследований была использована смесь фосфатов кальция в отношении Са(Н2Р04)2-Н20 : (3-Саз(Р04)з = 40 : 60 мол. %. Среднее значение рН раствора такого цемента составляет 4,1, прочность образцов, твердевших 24 часа в воздушно-влажных условиях, равна 0,9 МПа при изгибе и 2,7 МПа при сжатии. Уменьшение или увеличение соотношения исходных компонентов приводит к снижению прочностных характеристик цементного камня.

Затвердевший цементный камень по данным физико-химического анализа представляет собой дигидрат дикальцийфосфата - брушит в качестве основной фазы с небольшой примесью р-Саз(Р04)з. Брушит кристаллизуется в виде призматических и пластинчатых удлиненных кристаллов со средней длиной 7-9 и шириной 1,5-2 мкм (рис. 1).

4. Разработка инъекционных форм каль-цийфосфатных брушитовых биоцементов.

Инъекционные формы биоцементов должны удовлетворять ряду требований: длительными сроками схватывания, высокой пластичностью и целостностью структуры раствора (отсутствие расслаиваемости и водоотделения) при прохождении через иглу (используется игла диаметром 2 и длиной 40 мм). Предварительными исследованиями было установлено, что для инъекционного введения пластическая прочность цементного раствора через 3 минуты после затворения цемента не должна превышать 0,02 МПа. Использование брушитового цемента вышеприведенного состава не позволяет обеспечить подобные значения пластической прочности вследствие коротких (менее 1,5 минут) сроков схватывания.

Удлинение сроков схватывания кальцийфосфатного цемента было достигнуто применением добавок - замедлителей процессов гидратации и структурообразования и снижением реакционной способности исходных компонентов.

В качестве добавок - замедлителей процесса гидратации использовали дека-гидрат пирофосфата натрия Ма+РгОу-10Н2О. Ионы РгОу4- образуют при взаимодействии с Са2+ нерастворимую оболочку на поверхности исходных фосфатов кальция, замедляющую их растворение в воде. В качестве добавок - замедлителей процесса структурообразования использовали вещества, содержащие ионы БО^2-. Так как растворимость сульфатов кальция выше растворимости фосфатов кальция, то ионы БО/" замедляют кристаллизацию брушита, а, следовательно, и структурообразование цемента. В качестве добавок, содержащих ионы 8042~, использовали Н^С^, Са804-0,5Н20, Са8С>4-2Н20 и М£804-7Н20. Последнее соединение позволяет также

Рис.1. Микроструктура затвердевшего цемента

замедлить процесс гидратации цемента вследствие образования на частицах исходных компонентов практически нерастворимых фосфатов магния.

Установлено, что вне зависимости от отношения В/Т при затворении цемента минимальная пластическая прочность достигается при использовании 0,6 мас.% Н2804 и 1,8 мас.% Ма4Р207-10Н20; однако, из-за резкого снижения механической прочности цемента вследствие замедления процессов растворения и гидратации, введение Ка4Р2Ог10Н20 в состав цемента ограничено 0,3 мас.%. При этом значения пластической прочности менее 0,02 МПа получаются при отношении В/Т более 0,66.

При использовании Н2804 равновесное значение рН физиологического раствора, находящегося в контакте с цементом, снижается до 3,3, что может провоцировать воспалительные реакции в организме. Замена серной кислоты на её соли показала, что добавки сульфатов кальция в виде полуводного или двуводного гипса (Са804-0,5Н20 или Са804-2Н20) не позволяют получить достаточно пластичный рас-

воздушно-влажных условиях, достигает 1,4 МПа при изгибе и 3,7 МПа при сжатии. Равновесное значение рН физиологического раствора в контакте с твердеющим цементом составляет 4,0 (рнс. 3). Открытая пористость затвердевшего материала составляет 64 % при среднем размере пор 10-30 мкм.

Добавки MgS04•7H20 и ^Р^ТОНгО не изменяют морфологию кристаллов брушита, образующихся при твердении биоцемента, однако уменьшают их средний размер до 3 - 5 мкм в длину и до 0,5 - 1 мкм в ширину.

Для снижения активности исходных компонентов биоцемента температура предварительной термообработки ¡3-Саз(Р04)з была увеличена до 1200 °С. Термооб-

Рис.2. Инъекционная форма биоцемента

к

твор биоцемента даже при высоком (более 0,89) отношении В/Т. Добавка МдЭОд'/НгО не только удлиняет сроки схватывания цемента, но и положительно влияет на пластичность цементного раствора. При содержании 4 мас.% MgS04•7H20 и 0,3 мас.% Ыа4Р207- ШНгО получены инъекционные формы биоцемента при отношении В/Т = 0,77 (рис. 2). Начало схватывания такого цемента наступает через 4 минуты, конец - через 5 минут 20 секунд. Прочность образцов, твердевших 24 часа в

работка Са(Н2Р04)2Н20 невозможна вследствие его быстрой дегидратации и разложения при относительно невысоких температурах.

-бездобавочный

- 0,6 % H2S(V 0,3 % Na4Pz07 -iOH20

- 4 % MgS04 ■ 7H20+ 0,3 % Na4P 20 7 -10H2C>

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Время, мин.

Рис. 3. Изменение рН физиологического раствора в контакте с биоцементом

Установлено, что повышение температуры термообработки р-Са3(Р04)3 с 900 до 1200 °С не изменяет среднего размера частиц, но приводит к резкому уменьшению их удельной поверхности (с 0,846 до 0,217 м2/г по методу БЭТ) вследствие снижения дефектности кристаллов. Уменьшается также водопотребность цементов. Цементный раствор с достаточно хорошими инъекционными свойствами и пластической прочностью менее 0,02 МПа может быть получен уже при отношении В/Т = 0,32. Начало схватывания цементного раствора на основе р-Са3(Р04)3, обработанного при 1200 °С, наступает не ранее 5 минут 20 секунд, а конец схватывания - не позднее 8 минут с момента затворения. Прочность затвердевшего раствора составляет 4,3 МПа при изгибе и 15,0 МПа при сжатии. Открытая пористость цементного камня снижается до 43 %, однако поры менее однородны по размерам. Средний диаметр пор изменяется в интервале 10-120 мкм.

Замедление растворимости ¡3-Саз(Р04)з в результате термообработки при 1200 °С приводит к снижению рН твердеющего цементного раствора. Для повышения рН в состав цемента дополнительно вводились щелочные компоненты - СаО, Са(ОН)2, ЗСаО-БЮг, водорастворимый силикат натрия ШгОп^Ог-пНгО - в количестве от 0,5 до 5,0 % от массы цемента. Все указанные добавки повышают значения рН раствора, однако при этом несколько сокращают сроки схватывания и снижают проч-

ностные характеристики цемента. Наименьшее негативное влияние на свойства цемента оказывает добавка Na20-mSi02-nH20 в количестве 1,5 мас.%, которая приводит к увеличению рН физиологического раствора, находящегося в контакте с твердеющим цементом, до 4. Прочность при изгибе цемента, содержащего водорастовримый силикат натрия, составляет 2,3 МПа, прочность при сжатии - 7,8 МПа.

Для предотвращения расслаивания, повышения водоудерживающей способности, увеличения когезии цементного теста к костной ткани в цементный раствор вводились биосовместимые и биодеградируемые полимеры: поливиниловый спирт, гид-роксипропилцеллюлоза и природный биополимер - коллаген в количестве от 0,1 до 4,5 мас.%. Концентрация полимеров, при которой достигается необходимая пластичность цементного теста на момент инъекции, зависит от молекулярной массы полимера: чем больше молекулярный вес полимера, тем меньше должна быть его концентрация в жидкости для затворения инъекционного биоцемента. Так, для предотвращения расслаивания цементного раствора концентрация высокомолекулярного коллагена должна составлять 0,1 - 0,4 мас.%, а полимеров с меньшей молекулярной массой - поливинилового спирта и эфира целлюлозы - 0,5 - 2,3 мас.% и 0,3 - 1,5 мас.%, соответственно. Использование полимеров в данных концентрациях практически не влияют на сроки схватывания и механическую прочность биоцементов.

5. Оценка тканевой совместимости и бнорезорбируемости брушитового цемента в экспериментах in vivo. Оценка тканевой совместимости и бнорезорбируемости разработанного брушитового цемента проводилась совместно с ФГУ ЦИТО им. Н.Н.Приорова Росмедтехнологий. Биосовместимость, резорбиру-емостъ и остео-интеграция брушитового цемента исследовалась на эксперимен-тальных моделях эктопического остеогенеза и ортотопической имплантации при расположении исследуемого цементного образца во внутримышечном кармане или внутрикостной перфорации в диафизарной части большеберцовой кости. При проведении операции животные наркотизировались ингаляцией паров диэтилового эфира.

При макроскопической визуальной оценке изменений в имплантатах и окружающих тканях при внутримышечной имплантации наблюдаются ярко выраженные признаки биодеградации цемента. Скорость резорбции цемента на основе Р-трикальцийфосфата, обожженного при температуре 900 °С, выше скорости резорбции цемента на основе p-трикальцийфосфата, обожженного при температуре 1200 °С. За-

твердевший цементный раствор в большинстве случаев инкапсулировался. В отдельных опытах наблюдалось некоторое количество гноя внутри соединительнотканной капсулы, как при использовании цемента на основе p-трикальцийфосфата, обожженного при температуре 900 °С, так и цемента на основе p-трикальцийфосфата, обожженного при температуре 1200 °С.

Выполнены исследования по предотвращению нагноения путем введения в состав цементного раствора рекомбинантного костного морфогенетического белка rhBMP-2. Введение костного морфогенетического белка осуществлялось путем пропитки образца затвердевшего цементного теста раствором, содержащим белок. Масса белка составляла 0,02-0,05 % от массы цементного раствора.

При модифицировании цементного раствора костным морфогенетическим белком rhBMP-2 через 30 суток после имплантации во внутримышечный карман случаев воспаления и нагноения не было выявлено. Отмечались выраженная биодеградация (рассасывание) цементного блока и ангиогенез в соединительно-тканной капсуле, образованной вокруг цементного камня и прорастающей в его пористую структуру.

При имплантации цементного раствора во внутрикостную перфорацию воспаления и нагноения не выявлено. По результатам макроскопической оценки характерно появление хрящеподобного образования. Различия между поведением в костном дефекте цементов на основе p-трикальцийфосфата, обожженного при температурах 900 и 1200 °С, нет. Оба вида цемента демонстрируют высокую биосовместимость и хорошую остеоинтеграцию. Наблюдается плавная, растянутая по времени биодеградация цементных масс. Выход затвердевшего цементного раствора за границу костной перфорации не вызывал воспалительной реакции в окружающих мышечных тканях. Добавление в цементные массы рекомбинантного костного морфогенетического белка rhBMP-2 способствовало образованию значительного ангиогенеза, более быстрому процессу регенерации и, в конечном итоге, более раннему формированию плотной костной мозоли.

Морфологические исследования цемента на основе Р-трикальцийфосфата, обожженного при температуре 900 °С, содержащего 4 мас.% MgS04-7H20 и 0,6 мас.% поливинилового спирта, на 7 сутки после операции показали наличие в костном дефекте относительно тонких остеоидных трабекул на поверхности имплантированного материала. К 14 суткам наблюдается формирование остеоида, в котором выявляются

остатки частиц имплантированного материала. После 21 суток частицы цемента практически полностью исчезают. К 30 суткам после операции наблюдалось образование новой кости на поверхности конгломератов деградируемого кальцийфосфатного це-

Все образцы показали отсутствие формирования рыхлой соединительной ткани между новообразованной костью и цементом, что говорит о хорошей остеоин-теграции. Клеточная реакция на имплантированный материал отсутствовала.

Полученные результаты свидетельствуют о хорошей тканевой совместимости разработанных брушитовых цементов и их высокой биорезорбируемости. Перспективность использования таких цементов для практического применения в области травматологии и ортопедии подтверждена заключением, сделанным ФГУ ЦИТО им. Н.Н.Приорова Росмедтехнологий.

При использовании цементов для заполнения костных дефектов крайне важным является метод контроля протекания процесса биодеградации цементного камня. Применяемый для этих целей рентгенологический метод исследования может обеспечить визуализацию процесса биорезорбции цемента и образования новой кости, однако малая рентгеноконтрастность затвердевшего брушитового цемента значительно осложняет процесс контроля.

В качестве добавок, повышающих рентгеноконтрастность материалов, в медицине обычно применяются растворимые соли бария и соединения йода: дигидрат хлорида бария (ВаС12-2Н20), нитрат бария (Ва(Ж)3)2) или йодсодержащий фармацевтический препарат урографин (76 %-ный водный раствор диатризоата натрия и диат-ризоата метилглюкамина). Введение данных добавок в состав цементного раствора в концентрациях от 1,5 до 30 мас.% по активному элементу (йоду или барию) повышает рентгеноконтрастность цементного камня в 2 - 6 раз.

Установлено, что соли бария (ВаС12-2Н20 и Ва(Ж)з)2) отрицательно влияют на свойства биоцемента, уменьшая сроки схватывания и снижая прочность вследствие

Рис. 4. Гистологический срез биоцемента, имплантированного в костную ткань (30 суток после имплантации)

образования нерастворимых оболочек фосфатов и сульфатов бария на частицах исходных компонентов, что препятствует протеканию процесса гидратации цемента. При введении солей бария в количестве 7 мас.% прочность цементного камня снижается на 80 %, а сроки схватывания цементного раствора уменьшаются в 2 раза.

В отличие от солей бария урографнн незначительно влияет на прочность и сроки схватывания биоцемента: при концентрации 7-15 мас.% прочность затвердевшего цемента снижается на 14 - 16 %, а сроки схватывания цементного раствора уменьшаются на 30 - 40 секунд. Применение этой добавки может быть рекомендовано для повышения рентгеноконтрасности материала при рентгенологическом методе контроля процесса биодеградации цементного камня.

Выводы

1. В системе р-Саз(Р04)2 - Са^РО^-НгО определен оптимальный состав кальций-фосфатного цемента, обеспечивающий образование в затвердевшем материале преимущественно дигидрата дикальцийфосфата - брушита СаНРО^НгО. Использование смеси компонентов Р-Са3(Р04)2 : Са^РО^-НгО в отношении 60 : 40 мол. % препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора до физиологически приемлемого значения (рН > 4) при обеспечении высоких прочностных характеристик затвердевшего материала.

2. Научно обоснована и экспериментально подтверждена необходимость использования добавок - замедлителей процесса гидратации и структурообразования для получения инъекционных форм биоцемента. Выявлены закономерности влияния добавок, содержащих ионы ЗО/' и Р2О74", на сроки схватывания и свойства цемента -пластическую, механическую прочность, рН твердеющего раствора. Показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 - 1,6 мас.% (в пересчете на 8042') водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Ка^ОгЮНгО; для повышения значения рН твердеющего цемента сульфат-ион необходимо вводить в виде 1^804-7Н20, а не Н28 04.

3. Установлено, что повышение температуры термообработки р-Саз(Р04)2 с 900 до 1200 "С приводит к уменьшению удельной поверхности материала с 0,846 до ОД 17 м2/г по методу БЭТ, что вызывает снижение скорости растворения фосфата кальция и удлинение сроков схватывания цемента. Цементы на основе (3-Са3(Р04)2,

термообработанного при 1200 °С, позволяют получить инъекционные формы растворов уже при отношении В/Т = 0,32 - 0,35, что приводит к повышению прочностных характеристик затвердевшего материала. Скорость биорезорбции такого цемента снижается в сравнении с цементом на основе Р-Саз(Р04)2, термообработанного при 900 °С.

4. Для повышения значения рН твердеющего цемента на основе {}-Ca3(PO,t)2, термообработанного при 1200 °С, в состав цемента рекомендуется вводить водорастворимый силикат натрия Na20 mSi02-nH20 в количестве до 1,5 масс.%, не оказывающий негативного влияния на свойства цементов.

5. С целью снижения расслаивания, повышения водоудерживающей способности, увеличения адгезии цементного теста к костной ткани в цементный раствор рекомендуется вводить биосовместимые и биодеградируемые полимеры: поливиниловый спирт, гидроксипропилцеллюлозу и природный биополимер - коллаген в количестве соответственно 0,5 - 2,3; 0,3 - 1,5 и 0,1 - 0,4 мас.%; добавки полимеров в указанных концентрациях практически не влияют на физико-механические характеристики биоцементов.

6. Доклиническое исследование разработанного кальцийфосфатного цемента in vivo с использованием экспериментальной модели эктопического остеогенеза и внугрикостной имплантации показало его хорошую тканевую совместимость, био-резорбируемость и остеоинтеграцию. Установлено, что введение в состав цементного раствора рекомбинантного костного морфогенетического белка rhBMP-2 ускоряет биодеградацию затвердевшего цемента, снижает риск возникновения воспалительных реакций, способствует образованию значительного ангиогенеза, более быстрому процессу регенерации костной ткани и раннему формированию плотной костной мозоли.

7. Для повышения рентгеноконтрасности материала при рентгенологическом методе контроля процесса биодеградации цементного камня в состав цементного раствора рекомендуется вводить йодсодержащий фармацевтический препарат уро-графин в количестве 7-15 мас.%; при этом рентгеноконтрастность цементного камня возрастает в 2 - 6 раз без заметного ухудшения свойств биоцемента.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Лукина Ю. С., Свентская Н. В. Биокомпозиционный материал на основе дикальцийфосфата днгидрата// Стекло и керамика.-2010. - № 11.-С. 8-11.

2. Сивков С. П., Лукина 10. С. Синтез и исследование свойств инъекционных кальцийфосфатных брушитовых цементов // Техника и технология силикатов. -2010.-Т. 17, №4. - С. 10-16.

3. Лукина 10. С. Кальцийфосфатные биоцементы // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. XX Межд. конф. молодых ученых по химии и хим.техн. - М„ 2006. - Г. XX, № 6. - С. 120 - 122.

4. Лукина Ю. С. Влияние пирофосфатных и сульфатных ионов на сроки схватывания брушитового цемента // Химия и химическая технология в XXI веке: Тез. докл. VIII Всеросс. научно-практ. конф. студентов и аспирантов - Томск, 2007. -С. 54.

5. Лукина Ю. С. Инжекционный кальций-фосфатный цемент для реконструкции костной ткани // Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине: Мат. Всеросс. научно-практ. конф. - Курган, 2007. - С. 53 - 54.

6. Бартян О. И., Лукина Ю. С. Исследование матриксов на основе брушитового цемента // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. XXI Межд. конф. молодых ученых по химии и хим. техн. - М., 2007. - Т. XXI, № 7. - С. 29- 31.

7. Лукина Ю. С. Инжектируемый брушитовый цемент для восстановления дефектов костной ткани // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. XXI Межд. конф. молодых ученых по химии и хим. техн. - М., 2007. - Т. XXI, № 7. -С. 66-70.

8. Лукина Ю.С. Инъекционный цемент для реконструкции костной ткани на основе дикальцийфосфата дигидрата // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр XXII Межд. конф. молодых ученых по химии и хим. техн. - М., 2008. - Т. XXII, № 7. - С, 68 - 72.

9. Лукина Ю. С. Свойства биоцемента на основе дикальцийфосфата дигидрата, модифицированного добавками, повышающими пластичность // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. XXIII Межд. конф. молодых ученых по химии и хим. техн. - М. - 2009. - Т. XXIII, № 7. - С. 26 - 30.

10. Артюхов А. А., Штильман М. И., Пашкова Л. И., Лукина Ю. С. Композиционные биодеградируемые материалы для регенерации костной ткани // Биоматериалы в медицине: Тез. док. Всеросс. совещ. -М., 2009. - С. 11 - 12.

11. Зайцев В. В., Лукина Ю. С., Лунин В. Г., Карягина А. С., Семихин А. С. Костные морфогенетические белки (BMP) на носителе из кальцийфосфатного цемента для регенерации костной ткани // Биоматериалы в медицине: Тез. док. Всеросс. совещ. - М., 2009. - С. 35 - 36.

12. Семихин А. С., Лунин В. Г., Карягина А. С., Зайцев В. В., Лукина 10. С. Использование BMP 2 для создания композиционных препаратов нового поколения II Биоматериалы в медицине: Тез. док. Всеросс. совещ. - М., 2009. - С. 61 - 62.

13. Лукина Ю. С., Берченко Г. Н., Сивков С. П., Гаврюшенко Н. С., Семихин А. С., Лаврова Н. В., Полетаева Н. Н., Зайцев В. В., Карягина А. С., Лунин В. Г. Предварительные данные по разработке резорбируемого кальций-фосфатного цемента на основе брушита, содержащего рекомбинантный костный морфогенетический белок (rhBMP-2) // Применение искусственных кальций-фосфатных биоматериалов в трав-I. :тологии и ортопедии: Сб. раб. Всеросс. научно-лрактич. конф. - М. - 2010. - С. 7.

14. Зайцев В. В., Карягина А. С., Лунин В. Г., Семихин А. С., Громов А. В., Лаврова Н. В., Полетаева Н. Н., Галушкина 3. М., Лукина Ю. С., Золотухина М. С., Соболева Л. А., Берченко Г. Н., Фрончек Э. В., Еськин Н. А. Экспериментальная оценка остеоиндуктивности имплантатов на основе биологического и синтетического матриксов в качестве носителя и рекомбинантного костного морфогенетического белка (rhBMP-2) // IX съезд травматологов - ортопедов: Тез. докл.: в 3 т. - Саратов,

2010.-Т.1.-С. 1105- 1106.

15. Лукина Ю. С., Сивков С. П., Зайцев В. В., Громов А. В., Семихин А. С.,

Карягина А. С., Лунин В. Г. Исследование возможности рентгенологического контроля биодеградации кальцийфосфатного цемента // Новые технологии создания и применения биокерамики в восстановительной медицине: Матер. Всеросс. научно-практ. конф. - Томск, 2010. - С. 93 - 99.

Заказ № 43 Объем 1.0 п.л._Тираж 100 экз.

Издательский центр РХТУ им. Д.И. Менделеева

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лукина, Юлия Сергеевна

Введение

1. Аналитический обзор '

1.1. Структура и свойства костной ткани

1.2. Биоматериалы для костного эндопротезирования

1.3. Кальцийфосфатные биоактивные материалы

1.3.1. Классификация кальцийфосфатных материалов

1.3.2. Резорбируемые высокотемпературные кальцийфосфатные 26 материалы

1.3.3. Резорбируемые низкотемпературные кальцийфосфатные 29 материалы

1.4. Кальцийфосфатные биоцементы

1.4.1. Способы получения кальцийфосфатных цементов

1.4.2. Факторы, влияющие на сроки схватывания биоцементов

1.4.3. Инъекционная способность биоцементов

1.4.4. Механические характеристики биоцементов

1.4.5. Пористость биоцементов

1.4.6. Резорбируемость биоцементов 47 Выводы по аналитическому обзору

2. Материалы и методы исследования

2.1. Характеристика используемых материалов

2.2. Определение пластической прочности

2.3. Определение прочностных характеристик

2.4. Определение сроков схватывания

2.5. Определение пористости

2.6. Определение показателей среднего размера пор

2.7. Физико-химические методы анализа

2.8. Определение рН биоцемента

2.9. Обработка экспериментальных результатов

3. Синтез и оптимизация состава кальцийфосфатных биоцементов 61 брушитового типа

3.1. Исследование состава и свойств исходных компонентов для синтеза 61 цементов брушитового типа

3.2. Оптимизация состава биоцемента брушитового типа 69 Выводы по главе 3 '

4. Разработка составов кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа 79 для инъекционного применения

4.1. Влияние добавок-замедлителей на инъекционные свойства 81 кальцийфосфатных биоцементов

4.2. Влияние термообработки исходных компонентов на инъекционные 98 свойства кальцийфосфатных биоцементов

4.3. Влияние полимеров на инъекционные свойства кальцийфосфаных 111 биоцементов

Выводы по главе

5. Оценка тканевой совместимости и биорезорбции брушитового цемента в 120 экспериментах «in vivo»

5.1. Оценка поведения биоцемента в экспериментальной модели 121 эктопического остеогенеза

5.2. Оценка поведения биоцемента в экспериментальной модели 126 ортотопической имплантации

5.3. Исследование возможности контроля биодеградации брушитового 133 биоцемента

Выводы по главе

Введение 2010 год, диссертация по химической технологии, Лукина, Юлия Сергеевна

Актуальность проблемы. В последние десятилетия в медицине для лечения травм и дефектов костной ткани наряду с трансплантацией всё шире используются альтернативные методы, связанные с применением имплантатов на основе синтетических материалов - металлов, полимеров, керамики, стеклокристаллических материалов, цементов, а также их композитов. Наиболее перспективную и стремительно развивающуюся группу материалов для ортопедии и травматологии представляют кальцийфосфатные материалы, поскольку их химический состав сходен с костной тканью. Процесс ассимиляции такого кальцийфосфатного имплантата в организме сопровождается его частичным или полным растворением, проникновением в имплантат эндогенных протеинов, прорастанием кровеносных сосудов, ростом, размножением и делением клеток с образованием клеточной среды, заполняющей поры имплантата и, наконец, формированием искусственной кости.

Кальцийфосфатные биоцементы имеют ряд преимуществ в сравнении с другими биоактивными материалами: возможность адаптации к костному дефекту для обеспечения тесного контакта имплантат - кость, фиксации костных обломков и имплантатов; возможность инъекционного введения, сводящего хирургические манипуляции к минимуму; возможность равномерного распределения по объему введенных в цемент антибиотиков, а также костных морфогенетических белков для улучшения остеоиндуктивности и их пролонгированного выхода в месте имплантации и, наконец, биорезорбция, которая позволяет проводить лечение без вторичного хирургического вмешательства.

В зависимости от состава затвердевшего материала известны три типа кальций-фосфатных биоцементов: апатитовые (конечная фаза - гидроксилапатит Саю(Р04)б(0Н)2 или карбонатный апатит), октокальцийфосфатные (конечная фаза - Са8(НР04)2-(Р04)4-5Н20) и брушитовые (конечная фаза — дигидрат дикальцийфосфата или брушит СаНР04-2Н20). При физиологических значениях рН брушитовые цементы обладают большей скоростью растворения, чем апатитовые или октокальцийфосфатные, что увеличивает скорость регенерации костной ткани. Недостатками брушитовых цементов являются короткие сроки схватывания, невысокие значения прочности, низкие значения рН твердеющего раствора, высокая расслаиваемость и водоотделение при прохождении через иглу при инъекционном способе применения.

Отечественные аналоги брушитовых цементов отсутствуют, поэтому разработка биоцементов на основе брушита в нашей стране является актуальной.

Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ РХТУ им. Д.И.Менделеева, проводимой в рамках единого заказ — наряда по заданию Федерального агентства по образованию (темы № 1.2.01 и 1.2.06) и в сотрудничестве с ФГУ ЦИТО им. Н.Н.Приорова Росмедтехнологий.

Цель работы. Синтез и исследование свойств кальцийфосфатных биоцементов на основе брушита; получение инъекционных форм брушитовых биоцементов; установление взаимосвязей между составом цементов и их поведением в организме.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- выявлены закономерности процессов фазообразования при твердении кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа; показано, что присутствие в составе исходного цемента избыточного по отношению к стехиометрическому количеству Р-трикальцийфосфата препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора;

- установлены оптимальный вид и количество добавок — замедлителей процесса гидратации и твердения кальцийфосфатных брушитовых биоцементов для обеспечения необходимых реологических свойств при инъекционном способе применения цемента; показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 - 1,6 мае. % (в пересчете на 804 ) водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Ка4Р207-ЮН20; для приближения значений рН твердеющего цементного раствора к физиологически приемлемым значениям (рН > 4 - 4,5) сульфат-ион необходимо вводить в виде 1^804-7Н20, а не Н2804;

- выявлена зависимость скорости резорбции затвердевшего цемента от температуры термообработки исходного компонента - р-трикальцийфосфата и присутствия в составе цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка гЬВМР-2; установлено, что повышение температуры термообработки р-Са3(Р04)2 с 900 до 1200 °С приводит к формированию более прочной и плотной структуры и замедлению скорости резорбции затвердевшего материала, а введение в состав цемента рекомбинантного костного морфогенетического белка увеличивает скорость его биодеградации;

- разработан способ повышения рентгеноконтрастности твердеющего цемента за счет введения в его состав растворимого йодсодержащего вещества — урографина, что позволяет визуализировать процессы биодеградации и остеоинтеграции цемента в организме.

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке составов кальцийфосфатных биоцементов брушитового типа для ортопедии и травматологии с различными механическими характеристиками, сроками схватывания, значениями рН твердеющего раствора, пористостью и скоростью биорезорбции затвердевшего материала;

- разработке инъекционной формы брушитового биоцемента, которая позволяет вводить его в организм через иглу диаметром 2 мм;

- разработке биокомпозиционных материалов на основе дигидрата дикальцийфосфата с рекомбинантными костными морфогенетическими белками rhBMP-2; показано, что такие композиты биосовместимы, биологически активны, проявляют хорошую остеоинтеграцию к костной ткани.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XX, XXI, XXII и XXIII Международных конференциях молодых ученых по химии и химической технологии, Москва, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг., VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке», Томск, 2007 г., Всероссийской научно-практической конференции «Клеточные и нанотехнологии в биологии и медицине», Курган, 2007 г., Всероссийском совещании «Биоматериалы в медицине», Москва, 2009 г., Всероссийской научно-практической конференции «Применение искусственных кальций-фосфатных биоматериалов в травматологии и ортопедии», Москва, 2010 г., IX Всероссийском съезде травматологов-ортопедов, Саратов, 2010 г., Международной научно-практической конференции «Новые технологии создания и применения биокерамики в восстановительной медицине 2010», Томск, 2010 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Заключение диссертация на тему "Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии"

Выводы.

1. В системе Р-Са3(Р04)2 - Са(Н2Р04)2'Н20 определен оптимальный состав кальций-фосфатного цемента, обеспечивающий образование в затвердевшем материале преимущественно дигидрата дикальцийфосфата - брушита СаНР04-2Н20. Использование смеси компонентов р-Са3(Р04)2 : Са(Н2Р04)2Н20 в отношении 60 : 40 мол. % препятствует превращению брушита в гидроксилапатит и повышает значение рН твердеющего раствора до физиологически приемлемого значения (рН > 4) при обеспечении высоких прочностных характеристик затвердевшего материала.

2. Научно обоснована и экспериментально подтверждена необходимость использования добавок — замедлителей процесса гидратации и структурообразования для получения инъекционных форм биоцемента. Выявлены закономерности влияния добавок, содержащих ионы S042" и Р2074", на сроки схватывания и свойства цемента — пластическую, механическую прочность, рН твердеющего раствора. Показано, что для обеспечения высокой пластичности цементного раствора в течение 3-5 минут с момента затворения в состав цемента необходимо вводить 0,6 — 1,6 мас.% (в пересчете на S04") водорастворимых сульфатов совместно с 0,3 мас.% Na4P2O7T0H2C); для повышения значения рН твердеющего цемента сульфат-ион необходимо вводить в виде MgS04-7H20, а не H2S04.

3. Установлено, что повышение температуры термообработки Р-Са3(Р04)2 с 900 до 1200 °С приводит к уменьшению удельной поверхности материала с 0,846 до 0,217 м2/г по методу БЭТ, что вызывает снижение скорости растворения фосфата кальция и удлинение сроков схватывания цемента. Цементы на основе Р-Са3(Р04)2, термообработанного при 1200 °С, позволяют получить инъекционные формы растворов уже при отношении В/Т = 0,32 — 0,35, что приводит к повышению прочностных характеристик затвердевшего материала. Скорость биорезорбции такого цемента снижается в сравнении с цементом на основе р-Са3(Р04)2, термообработанного при 900 °С.

4. Для повышения значения рН твердеющего цемента на основе Р-Са3(Р04)2, термообработанного при 1200 °С, в состав цемента рекомендуется вводить водорастворимый силикат натрия Na2OmSi02-nH20 в количестве до 1,5 масс.%, не оказывающий негативного влияния на свойства цементов.

5. С целью снижения расслаивания, повышения водоудерживающей способности, увеличения адгезии цементного теста к костной ткани в цементный раствор рекомендуется вводить биосовместимые и биодеградируемые полимеры: поливиниловый спирт, гидроксипропилцеллюлозу и природный биополимер -коллаген в количестве соответственно 0,5 - 2,3; 0,3 — 1,5 и 0,1 — 0,4 мас.%; добавки полимеров в указанных концентрациях практически не влияют на физико-механические характеристики биоцементов.

6. Доклиническое исследование разработанного кальцийфосфатного цемента in vivo с использованием экспериментальной модели эктопического остеогенеза и внутрикостной имплантации показало его хорошую тканевую совместимость, биорезорбируемость и остеоинтеграцию. Установлено, что введение в состав цементного раствора рекомбинантного костного морфогенетического белка rhBMP-2 ускоряет биодеградацию затвердевшего цемента, снижает риск возникновения воспалительных реакций, способствует образованию значительного ангиогенеза, более быстрому процессу регенерации костной ткани и раннему формированию плотной костной мозоли.

7. Для повышения рентгеноконтрасности материала при рентгенологическом методе контроля процесса биодеградации цементного камня в состав цементного раствора рекомендуется вводить йодсодержащий фармацевтический препарат урографин в количестве 7 - 15 мас.%; при этом рентгеноконтрастность цементного камня возрастает в 2 — 6 раз без заметного ухудшения свойств биоцемента.

Библиография Лукина, Юлия Сергеевна, диссертация по теме Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

1. Хеич, JI. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей Текст. / Л. Хенч, Д'. Джонс М.: Техносфера, 2007. - 304 с.

2. Орловский, В.П. Синтез, свойства и применение гидроксиапатита кальция Текст. / В.П. Орловский, С.Г. Курдюмов, О.И. Сливка Стоматология, 1996. -№5. - С. 68-73

3. Корбридж, Д. Основы химии, биохимии, технологии Текст. / М.: Мир, 1982. — 680 с.

4. Чайкина, М.В. Механохимия природных и синтетических апатитов Текст. / Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. 223 с.

5. Смолеговский, A.M. История кристаллохимии фосфатов Текст. / М.: Наука, 1986.-263 с.

6. Tanaka, Н. Surface and properties of Synthetic and Modified Calcium Hydroxy apatite Текст. / Tanaka H. Encyclopedia of Surface and Colloid Science, 2002. V.15. № 04. - p. 5096-5107

7. Monteil-Rivera, F. Sorption of Inorganic Species on Apatites from Aqueous Solution Текст. / Monteil-Rivera F., Fedoroff M. Encyclopedia of Surface and Colloid Science, 2002. V. 26. №11. - p. 1-26

8. Кнубовец, Р.Г. Кристаллохимия и свойства апатита Текст. / М.: НИИтеххим, 1988.-47 с.

9. Morgan, Н. Preparation and characterization of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate Текст. / Morgan H., Wilson R.M., Elliott J.C., Dowker S.E.P., Anderson P. Biomaterials, 2000. №21. - p. 617-627

10. Орловский, В. П. Гидроксиапатитовая структура Текст. / Орловский В. П., Суханова Г. Е., Ежова Ж. А., Родичева Г. В. Журнал Всесоюзного химического общества, 1991. Том XXXVI. №6. - с. 683-689

11. Vallet-Regi, М. Ceramics for medical applications Текст. / J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2001.-p. 97-108

12. Suchanek, W. Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use hard tissue replacement implants Текст. / Suchanek W., Yoshimura M. J. Mater. Res., 1998. V.13.№l.-p. 94-117

13. Родичева, Г.В. Синтез и физико-химическое исследование карбонатгидроксиапатитов кальция типа А Текст. / Родичева Г.В., Орловский В.П., Привалов В.И., Баринов С.М., Рустикелли Ф., Оскарссон С.

14. Журнал неорганической химии, 2001. Т. 46. с. 1798-1802

15. Landi, Е. Influence of synthesis and sintering parameters on the characteristics of carbonate apatite Текст. / Landi E., Tampieri A., Celotti G., Vichi L., Sandri M. — Biomaterials, 2004. V. 25.- p. 1763-1770

16. Tadic, D. Continuous synthesis of amorphous carbonated apatites Текст. / Tadic D., Peter F., Epple M. Biomaterials, 2002. V. 23. - p. 2553-2559

17. Торбенко, В.П. Функциональная биохимия костной ткани Текст. / Торбенко В.П., Касавина Б.С. М.: Медицина, 1977. - 272 с.

18. Wang М. Developing bioactive composite materials for tissue replacement Текст. / Biomaterials, 2003. V.24. p. 2133-2151

19. Большая медицинская энциклопедия Текст. / под. ред. Петровского Б.В. М.: Советская энциклопедия, 1985. Т. 1, 8-9, 11, 25

20. Саркисов П.Д. Направленная кристаллизация стекла — основа получения многофункциональных стеклокристаллических материалов Текст. / М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 1997. 218с.

21. Ходаковская Р.Я. Биоситаллы новые материалы для медицины Текст. / Ходаковская Р.Я., Михайленко Н.Ю. - Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И.Менделеева, 1992, Т. XXXVI. №5. - с. 585-593

22. Kokubo Т. Novel bioactive materials with different mechanical properties Текст. / Kokubo Т., Kim H.-M., Kawashita M. Biomaterials, 2003. №24. - p. 2161-2175

23. Кеттайл B.M. Патофизиология эндокринной системы Текст. / Кетгайл В.М., Арки Р.А. Пер.с англ.- СПб.- М.: «Невский диалект» - Издат. Бином., 2001.-с.115

24. Ньюман У.Ф. Минеральный обмен кости Текст. / Ньюман У.Ф., Ньюман М. -М.: Изд-во ин. лит-ры, 1.961. 270 с.

25. Larsson S. Use of injectable calcium phosphate cement for fracture fixation: a review Текст. / Larsson S., W. Bauer T. Clinical Orthopaedics and Related Research,2002. № 395. p. 23-32

26. Плотников Н.А. Замещение дефектов нижней челюсти лиофилизованными костными гомотрансплантантами (Предварительное сообщение) Текст. / Стоматология, 1961. №5. с. 37-41

27. Karen J.L. Biomaterial developments for bone tissue engineering Текст. / Karen J.L. В., Scott P., James F. K. Biomaterials, 2000. V.21. - p. 2347-2359

28. Григорьян A.C. Заживление костных дефектов при их пластике трансплантационными материалами на основе брефокости Текст. / Григорьян А.С., Борисов Г.П., Дгебуадзе Н.В., Гаджиев С.А. Стоматология, 1983. №5.-с. 23-27

29. Копейкин В.Н. Руководство по ортопедической стоматологии Текст. / М.: Триада-Х, 1998.-496с.

30. Hench L. Bioceramics, a clinical success Текст. / The American Ceramic Society Bulletin, 1998. V. 81. №7.-p. 1705-1728

31. Строганова E.E. Биоматериалы на основе стекла: настоящее и будущее (обзор) Текст. / Стекло и керамика, 2000. №10. с. 12-16

32. Баринов С.М. Биокерамика на основе фосфатов кальция Текст./ Баринов С.М., Комлев B.C. М.: Наука, 2005. - 204с.

33. Безруков В.М. Гидроксиапатит как субстрат для костной пластики: Теоретические и практические аспекты проблемы Текст. / Безруков В.М., Григорьян А.С. Стоматология, 1996. №5. - с. 7-12

34. Леонтьев В.К. Биологически активные синтетические кальцийфосфатсодержащие материалы для стоматологии Текст. / Стоматология, 1996. №5. с. 4-6

35. Арсеньев ПА., Саратовская Н.В. Синтез и исследование материалов на основе гидроксиапатита кальция Текст. / Арсеньев П.А., Саратовская Н.В. -Стоматология, 1996. №5. с.74-79

36. Nagano M. Differences of bone bonding ability and degradation behavior in vivo between amorphous calcium phosphate and highly crystalline hydroxyapatite coating

37. Текст. / Nagano М., Nakamura Т., Kokubo Т., Tanahashi М., Ogawa М. -Biomaterials, 1996. V. 17. p. 1771-1777

38. Driessens F. С. M. Effective formulations for the preparation of calcium phosphate cements Текст. / Driessens F. С. M., Boltong M.G., Bermudez O., Planell J.A., Ginebra M.P., Fernandez E. J. Mater. Sci: Mater. Med., 1994. V. 5. - p. 164-170

39. Bohner M. Physical and chemical aspects of calcium phosphates used in spinal surgery Текст. / Eur. Spine J., 2001. У. 10. p. SI 14-S121

40. LeGeros R.Z. Biphasic calcium phosphate bioceramics: preparation, properties and applications Текст. / LeGeros R.Z., Lin S., Rohanizadeh R., Mijares D., LeGeros J.P. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2003. V. 14. - p. 201-209

41. Третьяков Ю.Д. Стеклянный, оловянный, деревянный Текст. / Химия и жизнь, 2002. T.XXI. №2. с. 9-12

42. Bermudez О. Development of an octocalcium phosphate cement Текст. / Bermudez O., Boltong M.G, Driessens F. С. M., Planell J.A. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5.-p. 144-146

43. Bermudez O. Development of some calcium phosphate cements from of a-TCP, MCPM and CaO Текст. / Bermudez O., Boltong M.G, Driessens F. С. M., Planell J.A. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V. 5. - p. 160-163

44. Pat. 1 302 453 A1 Europa, C04B12/02. Calcium phosphates cement / Hirano M. et al.; Applicant: Mitsubishi materials Corporation № 01941022.4; field: 13.06.01; date of patent 16.04.03; bull. 2003/16

45. Щегров JI.H. Фосфаты двухвалентных металлов Текст. / Киев: Наукова думка, 1987. с. 52-74

46. Кривцов H.B. Термохимия гидроксиапатита Caio(P04)6(OH)2 Текст. / Кривцов Н.В., Орловский В.П., Ежова Ж.А., Коваль Е.М. Журнал неорганической химии, 1997. Т.42. №6. - с. 885-887

47. Pat. 5,783,267 United States. Articles of microorganism-laden glass and method of manufacturing the same / Soejima Т.; № 08/684,744; field: 22.06.96; date of patent 07.12.99

48. Pat. 5,683,461 United States. Synthesis of reactive amorphous calcium phosphates / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/581,441; field: 29.12.95; date of patent 04.11.97

49. Pat. 6,214,368 B1 United States. Bone substitution material and a method of its manufacture / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/650,764; field: 20.05.96; date of patent 10.04.01

50. Pat. 6,379,453 B1 United States. Process for producing fast-setting, bioresorbable calcium phosphate cements / Lin J.-H. C. et al.; Assignee: Chern J.-H. Ju C.-P. № 09/351,912; field: 14.07.99; date of patent 30.04.02

51. Pat. 5,342,441 United States. Biologically compatible hardening material for dental or medical applications / Mandai Y. et al.; Assignee: Nitta Gelatin Inc. № 07/902,024; field: 25.06.92; date of patent 30.08.94

52. TenHuisen K.S. Variations in solution chemistry during calcium-deficient and stoichiometric hydroxyapatite formation from CaHP04.2H20 and Са4(Р04)2 Текст. / TenHuisen K.S., Brown P.W. J. Biomed. Mater. Res., 1997. V. 36. - p. 233-241

53. Takagi S. Formation of macropores in calcium phosphate cement implants Текст. / Takagi S., Chow L. Mater. Sci.: Mater. Med., 2001. V. 12. - p. 135-139

54. Liu C. Mechanism of the hardening process for a hydroxyapatite cement Текст. / Liu C., Shen W., Gu Y., Hu L. J. Biomed. Mater. Res., 1997. V. 35. - p. 75-80

55. Liu C. Kinetics of hydroxyapatite at pH 10 to 11 Текст. / Liu C., Huang Y., Shen W., Cui J. Biomaterials, 2001. V.22. - p. 301-306

56. Christoffersen M.R. Apparent solubilities of two amorphous calcium phosphates and of octacalcium phosphate in temperature range 30-42°C Текст. / Christoffersen M.R., Christoffersen J., Kibalczyc W. Journal of Crystal Growth, 1990. V. 106.-p. 349-354

57. Руководство по неорганическому синтезу Текст. / Губер Ф., Шмайсер М., Шенк Л.В. и др. М.,1983. - 572 с.

58. Cui F.Z. Microstructural evolution in callus of human bone Текст. / Cui F.Z., Zhang Y., Wen H.B., Zhu X.D. Mater.Sci. and Engineering, 2000. V.ll. - p. 27-33

59. Пат. 2147290 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения тонкодисперсного однофазного гидроксилапатита / Лонгинова H. М. и др.; заявители и патентообладатели Лонгинова H. М., Липочкин C.B. № 299113485/12; заявл. 02.07.99; опубл. 10.04.00

60. Пат. 2104924 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита / Яценко С. П., Сабирзянов Н. А.; заявитель и патентообладатель Институт химии твердого тела Уральского отд. РАН № 96120482/25; заявл. 07.10.96; опубл. 20.02.98

61. Пат. 2149827 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения мелкодисперсного гидроксилапатита высокой чистоты / Белякова Е. Г.; заявитель и патентообладатель Белякова Е. Г. № 99101643/12; заявл. 28.01.99; опубл. 27.05.00

62. Пат. 2122520 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения суспензии гидроксилапатита / Рудин В. Н., Комаров В. Ф.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество закрытого типа «Остим» № 96121322/25; заявл. 31.10.96; опубл. 27.11.98

63. Пат. 2100274 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита кальция / Заплешко H.H.; заявитель и патентообладатель

64. Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "Фихимед" № 92007479/25; заявл. 24.11.92; опубл. 27.12.97

65. Pat. 4,849,193 United States. Process of preparing hydroxylapatite / Palmer J. W. et al.; Assignee: United States Gypsum Company № 07/189,482; field: 02.05.88; date of patent 18.07.89

66. Pat. 6,117,456 United States. Methods and products related to the physical conversion of reactive amorphous calcium phosphate / Lee D. D. et al.; Assignee: Etex Corporation № 08/729,344; field: 16.10.96; date of patent 12.09.00

67. Ключников Н.Г. Руководство по неорганическому синтезу Текст. / М.: Химия, 1965. 286 с.

68. Пат. 2088521 Российская Федерация, МПК7 С01В25/32. Способ получения гидроксилапатита / заявитель и патентообладатель Донецкий государственный университет № 93032767/25; заявл. 23.06.93; опубл. 27.08.97

69. Zhang S. Preparation and characterization of thermally stable nanohydroxyapatite Текст. / Zhang S., Gonsalves K.E. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1997. V. 8. - p. 2528

70. Barralet J.E. Cement from nanocrystalline hydroxyapatite Текст. / Barralet J.E., Lilley K.J., Grover L.M., Farrar D.F., Ansell C., Gbureck U. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2004. V.15, - p. 407-411

71. Пальчик H.A. Влияние условий синтеза на структурные характеристики ГА Текст. / Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Столповская В.Н., Архипенко Д.К., Мороз Т.Н. Журнал прикладной химии, 1997. Т. 70. Вып. 10. - с . 1591-1594

72. Harries J.E. Conversion of amorphous calcium phosphates into HA investigated by exafs spectroscopy Текст. / Harries J.E., Hukins D.W.L. Journal of Crystal Growth, 1987. V. 84. - p. 563-570

73. Вересов А.Г. Направленный синтез высокодичперсных материалов на основе гидроксиапатита Текст. / Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. хим. наук. М., 2003.-22 с.

74. Lerner Е. Rapid precipitation of apatite from ethanol-water solution Текст. / Lerner E., Azoury R., Sarig S. Journal of Crystal Growth, 1989. V. 97. - p. 725-730

75. Кибальчиц В. Экспресс-синтез кристаллов гидроксиапатита кальция Текст. / Кибальчиц В., Комаров В.Ф. Журнал неорганической химии, 1980. Т. 25. № 2. - с. 565-567

76. Орловский В.П. Структурные превращения гидроксиапатита в температурном интервале 100-1600°С Текст. / Орловский В.П., Ежова Ж.А., Родичева Г.В., Суханова Г.Е., Плесская Н.А. Журнал неорганической химии, 1990. Т. 35. № 5. - с. 1337-1339

77. Liu C. Effect of granularity of raw materials on the hydration and hardening process of calcium phosphate cement Текст. / // Liu C., Shao H., Chen F., Zheng H. -Biomaterials, 2003. V. 24. p. 4103-4113

78. Bohner M. Thermal reactions of brushite cements Текст. / Bohner M., Gbureck U. -J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater., 2008. 84B. p. 375-385

79. Bessa P.C. Bone morphogenetic proteins in tissue engineering: the road from laboratory to clinic, part II (BMP delivery) Текст. / Bessa P.C., Casal M., Reis R.L. J.Tisssue Eng. Regent. Med., 2008. №2. - p. 81-96

80. Temenoff J.S. Injectable biodegradable materials for orthopedic tissue engineering Текст. / Temenoff J.S., Mikos A. G. Biomaterials, 2000. V.21. - p. 2405-2412

81. Flautre В. Volume effect on biological properties of calcium phosphate hydraulic cement: experimental study in sheep Текст. / Flautre В., Delecourt C., Blary M.-C., Van Landuyt P., Lemaitre J., Hardouin P. Bone, 1999. V.25. P.35S-39S

82. Герке С.А. Механизм резорбций инъецируемого остеотропного кальций-фосфатного цемента- рентгенологическое и гистологическое исследование. Текст. / Implants: international magazine of oral implantology, 2009. V.10. №3. p. 32-37 (перевод)

83. Bohner M. Technological issues for the development of more efficient calcium phosphate bone cements: A critical assessment. Текст. / Bohner M., Gbureck U., Barralet J.E. Biomaterials, 2005. V.26. - p. 6423-6429

84. Brown P.W. Kinetics of Hydroxyapatite Formation at Low Temperature Текст. / Brown P.W., Fulmer M. Am. Ceram. Soc., 1991. V. 74. №5. - p. 934-940

85. Brown P. W. Variations in Solution Chemistry During the Low-Temperature Formation of Hydroxyapatite Текст. / Brown P. W., Hocker N., Hoyle S. J. Am. Ceram. Soc., 1991. V. 74. №8. - p. 1848-1854

86. Liu C. Effect of granularity of raw materials on the hydration and hardening process of calcium phosphate cement Текст. / Liu C., Shao H., Chen W., Zheng H. Biomaterials, 2003. V.24. - p. 4103-4113

87. Miyamoto Y. In vivo setting behavior of fast-setting calcium phosphate cement Текст. / Miyamoto Y., Ishikawa R., Fukao H., Sawada M., Nagayama M., Коп M., Asaoka K. Biomaterials, 1995. V.16. - p. 855-860

88. Khairoun I. Some factors controlling the injectability of calcium phosphate bone cements Текст. / Khairoun I., Boltong M.G., Driessens F.S.M., Planell J.A. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1998. V.9. - p. 425-428

89. Pat. 5,149,368 United States. Resorbable bioactive calcium phosphate cement /Liu S.-T. et al.; № 07/639,536; field: 10.01.91; date of patent 22.09.92

90. Driessens F.C.M. Effect of temperature and immersion on the setting of some calcium phosphate cement Текст. / Driessens F.C.M., Boltong M.G., De Maeyer

91. E.А.Р., Verbeeck R.M.H., Wenz R. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.ll. -p. 453-457

92. Ooms E.M. Histological evalution of the bone response to calcium phosphate cement implanted in cortical bone Текст. / Ooms E.M., Wolke J.G.C., van de Heuvel M.T., Jeschel В., Jansen J.A Biomaterials, 2003. V. 24. - p. 989-1000

93. Khairoun I. Effect of calcium carbonate on the compliance of an apatitic calcium phosphate bone cement Текст. / Khairoun I., Boltong M.G., Driessens

94. F.C.M., Planell J.A.-Biomaterials, 1997. V. 18. p. 1535-1539

95. Christoffersen J. A contribution to the understanding of the formation of calcium phosphates Текст. / Christoffersen J., Christoffersen M.R., Kibalczyc W., Andersen F.A. Journal of Crystal Growth, 1989. V. 94. - p. 767-777

96. Abbona F. A XRD and ТЕМ study on the transformation of amorphous calcium phosphate in the presence of magnesium Текст. / Abbona F., Baronnet A. -Journal of Crystal Growth. 1996. V. 165. p. 98-105

97. Martin R.I. Formation of hydroxyapatite in serum Текст. / Martin R.I., Brown P.W. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5. - p. 96-102

98. Eanes E.D. Anionic Effects on the Size and Crystal Growth from Physiological solution Текст. / Eanes E.D., Hailer A.W. Calcif. Tissue Int., 2000. V.66. - p. 449-455

99. Pat. 6,733,582 B1 United States. Brushite hydraulic cement stabilized with a magnesium salt / Bohner M., Matter S.; Assignee: Dr. H. C. Robert Mathys Stiftung; Stratec Medical AG № 10/149,035; field: 02.07.02; date of patent 11.05.04

100. Bohner M. In vitro aging of a calcium phosphate cement Текст. / Bohner M., Merkle H. P., Lemaitre J. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.l 1. - p. 155-162

101. Mirtchi A.A. Calcium phosphate cements: action of setting regulators in the properties of the P-tricalcium phosphate monocalcium phosphate cements Текст. / Mirtchi A.A., Lemaitre J., Munting E. - Biomaterials, 1989. V.10. - p. 475-480

102. Penel G. Raman microspectrometry studies of brushite cement: in vivo evolution in a sheep model Текст. / Penel G., Leroy N., Van Landuyt P., Flautre В., Hardouin P., Lemaitre J., Leroy G. Bone, 1999. V. 25. №2. - p. 81S-84S

103. Leroux L. Effect of various adjuvants (lactic asid, glycerol, and chitosan) on the injectability of a calcium phosphate cement Текст. / Leroux L., Hatim Z., Freche M., Lacout J. L. Bone, 1999. V. 25. №2. - p. 31S-34S.

104. Barralet J.E. Ionic modification of calcium phosphate cement viscosity. Part II: hypodermic injection and strength improvement of brushite cement Текст. / Barralet J.E., Grover L.M., Gbureck U. Biomaterials, 2004. V.25. - p. 2197-2203

105. Mirtchi A. A. Calcium phosphate cements: study of the P-tricalcium phosphate monocalcium phosphate system. Текст. / Mirtchi A.A., Lemaitre J., Terao N. -Biomaterials, 1989. V.10. - p. 475-480

106. Grover L.M. Frozen delivery of brushite calcium phosphate cements. Текст. / Grover L.M., Hofmann M.P., Gbureck U., Kumarasami В., Barralet J.E. Acta Biomater., 2008. V. 4. - p. 1916-1923

107. Timimi F. Brushite-collagen composites for bone regeneration. Текст. / Timimi F., Kumarasami В., Doillon C., Gbureck U., Le Nihouannen D., Cabarcos E. L., Barralet J.E. Acta Biomater., 2008. V. 4. - p. 1315-1321

108. Charriere E. Mechanical characterization of brushite and hydroxyapatite cements. Текст. / Charriere E., Terrazzoni S., Pillet C., Mordasini Ph., Dutoit M., Lemaitre J., Zysset Ph. Biomaterials, 2001. V.22. - p. 2937-2945

109. Hofmann M.P. High-strength resorbable brushite bone cement with controlled drug-releasing capabilities. Текст. / Hofmann M.P., Mohammed A.R., Perrie Y., Gbureck U„ Barralet J.E. Acta Biomater., 2009. V. 5. - p. 43-49

110. Xu H. H.K. Reinforcement of a self-setting calcium phosphate cement with different fibers Текст. / Xu H. H.K., Eichmiller F. C., Giuseppetty A. A. J. Biomed. Mater. Res., 2000. V.52. - p. 107-114

111. Yin Y. Gelatin manipulation of latent macropores formulation in brushite cement. Текст. / Yin Y., Ye F., Yao K., Cui J., Song X. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2003. V.14. - p. 255-261

112. Pat. 6,905,516 B1 United States. Calcium phosphate bone substitute / Lemaitre J. et al.; Assignee: Ecole Polytechnique Federate de Lausanne № 09/979,041; field: 02.01.02; date of patent 14.06.05

113. Yoshikawa T. Self setting hydroxyapatite cement as a carried for bone-forming cells Текст. / Yoshikawa T., Suwa Y., Ohgushi H., Tamai S., Ichijima K. -Biomed. Mater. Eng., 1996. V. 6. p. 345-351

114. Takagi S. Formation of macropores in calcium phosphate cement implants. Текст. / Takagi S., Chow L. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2001. V.12. - p. 135-139

115. Pat. 6,547,866 B1 United States. Porous calcium phosphate cement / Edwards B. et al.; Assignee: Howmedica Osteonics Corp. № 09/699,662; field: 30.10.00; date of patent 15.04.03

116. Pat. 6,547,866 B1 United States. Calcium phosphate bone substitute / Lemaitre J., Terrazzoni S.; Assignee: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne № 09/979,041; field: 02.01.02; date of patent 14.05.05

117. Fernandez E. Calcium phosphate bone cement for clinical applications. Part I: Solution chemistry Текст. / Fernandez E., Gil F.J., Ginebra M.P., Driessens F.C.M., Planell J.A., Best S.M. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1999. V.10. - p. 169-176

118. Pat. 5,997,624 United States. Self-setting calcium phosphate cements and methods for preparing and using them / Chow L. C., Takagi S.; Assignee: American Dental Association Health Foundation № 09/061,577; field: 16.04.98; date of patent 07.12.99

119. Pat. 5,976,234 United States. Self-setting calcium phosphate cements and methods for preparing and using them / Chow L. C., Takagi S.; Assignee: American Dental Association Health Foundation № 08/846,145; field: 25.04.97; date of patent 02.11.99

120. Kibalczyc W. The effect of magnesium ions on the precipitation of calcium phosphates Текст. / Kibalczyc W., Christoffersen J., Christoffersen M.R.,

121. Zielenkiewicz A., Zielenkiewicz W. Journal of Crystal Growth, 1990. V.106. -p. 355-366

122. Ginebra M.P. Preparation and properties of some magnesium-containing calcium phosphates cement Текст. / Ginebra M.P., Boltong M.G., Driessens F.S.M., Bermudes 0., Fernandez E., Planell J.A. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 1994. V.5. -p. 103-107

123. Martin R.I. The effect of Magnesium on Hydroxyapatite Formation in Vitro from CaHP04 and Ca4(P04)2 at 37,4°C Текст. / Martin R.I., Brown P.W. Calcif. Tissue Int., 1997. V.60. - p. 538-546

124. Frayssinet P. Shot-term implantation effects of a DCPD-based calcium phosphate cement Текст. / Frayssinet P., Ginesta L., Conte P., Fages J., Rouguet N. Biomaterials, 1998. V.19. №11&12. - p. 971-977

125. Frayssinet P. Tissue reaction against a self-setting calcium phosphate cement set in bone or outside the organism Текст. / Frayssinet P., Roudier M., Lerch A., Ceolin J. L., Depres E., Rouquet N. J. Mater. Sci.: Mater. Med., 2000. V.ll. -p. 811-815

126. Атлас инфракрасных спектров фосфатов. Ортофосфаты/ под ред. Печковский В.В., Мельникова Р.Я, Дзюба Е.Д., Баранникова Т.И., Никанович М.В. М.:Наука, 1981. - 248 с.

127. Alkhraisat М. Combined effect of strontium and pyrophosphate on the properties of brushite cemens Текст. / Alkhraisat M. Hamdan, Marino F. Tamimi, Rodriguez C. Rueda, Jerez L. Blanco, Cabarcos E. Lopez. Acta Biomaterialia, 2008. №4. - p. 664-670

128. Штильман М.И. Полимеры медико-биологического назначения Текст. / М.:ИКЦ Академкнига, 2006. 400 с.

129. Кирилова И.А. Деминерализованный костный трансплантат Текст. / Хирургия позвоночника, 2004. №3. с. 105-110

130. Wang Е.А. Bone morphogenetic protein-2 auses commitment and differentiation in C3H10T1/2 and 3T3 cells Текст./ Wang E.A., Israel D.I., Kelly S. Growth Factors, 1993. V.9. - p. 57-71

131. Федеральное агентство по высокотехнологичной медицинской помощи Федеральное государственное учреждение

132. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

133. ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ ИМ. H.H. ПРИОРОВА127299. Москва, ул. Приорова, д 10 aJmJLwg щ Приложение1. JUifTO1. УТВЕРЖДАЮ»директора по научной работе им Н.Н.Приоррпо1. Еськин Н.А.(2010г.

134. Акт экспериментальной, доклинической оценки биодеградируемого кальцийфосфатного цемента на основебрушита

135. В качестве жидкости затворения использовались: -дистиллированная вода (ГОСТ 6709-72),-6%-ный раствор поливинилового спирта (ПВС) ГОСТ 10779-78, -0,5%-ный водный раствор коллагена.

136. Основные характеристики биоцемента представлены в таблице №1.