Просмотр информации о документе
Название:
Біоактивні резорбційні кальційсилікофосфатні склокристалічні матеріали для кісткового ендопротезування
Коллекция:
Автореферати » Кандидатські
Авторы:
Кафедра:
Издатель:
«МОДЕЛІСТ» ФО-П Миронов М.В.
Год публикации:
ISBN/ISSN:
Вид документа:
автореферат
Язык документа:
українська
Добавлен в архив:
28.11.2014
Сводная информация по документу:
Біоактивні резорбційні кальційсилікофосфатні склокристалічні матеріали для кісткового ендопротезування [Текст] / Бабіч О.В. // Автореферати : Кандидатські - «МОДЕЛІСТ» ФО-П Миронов М.В., 2014.
Постоянная ссылка:
Аннотация:

Дисертацію присвячено розробці складів стекол для одержання біоактивних резорбційних кальційсилікофосфатних склокристалічних матеріалів на основі системи Na2O–СaO–ZrO2–TiO2–ZnO–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 для кісткового ендопротезування та визначенню технологічних параметрів їх одержання. Встановлено механізм структуро- та фазоутворення біоактивних резорбційних кальційсилікофосфатних склокристалічних матеріалів з мікротвердістю до 6290 МПа, тріщиностійкістю до 2,15 МПа·м1/2, твердістю за Вікерсом до 4800 МПа, який полягає у послідовному протіканні процесів утворення в склорозплаві сиботаксичних груп [РО4]3- за рахунок забезпечення співвідношення CаO/P2O5=4, наступному формуванні внаслідок ліквації зародкоутворювачів фосфатів кальцію при охолодженні та подальшою об’ємною тонкодисперсною кристалізацією при термообробці (860÷1080 ºС) Са-ГАП і Ca-КАП. Запропоновано технологічні параметри одержання резорбційних біоактивних склокристалічних матеріалів для заміни статично (БС-10) та динамічно навантажених (ЦФ-1) ділянок кістки. Підтверджено формування o апатитоподібного шару на поверхні вищенаведених матеріалів. Практично підтверджена доцільність використання розроблених біоактивних резорбційних склокристалічних матеріалів БС-10 та ЦФ-1 як імплантатів для кісткового ендопротезування зі скороченими термінами зрощування близько трьох місяців.

Диссертация посвящена разработке биоактивных резорбционных кальцийсиликофосфатных стеклокристаллических материалов для костного ендопротезирования. Сформулированы и экспериментально обоснованы условия получения кальцийсиликофосфатных стеклокристаллических материалов для замены статически и динамически нагружаемых участков кости со способностью срастаться с костью в течение трёх месяцев. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность получения вышеуказанных материалов, которые характеризуются СaO/P2O5=1,5÷4, fSi =0,21÷0,29, ΨB ≥1, ΨAl >1, Ккр= 5,41÷31, Кпр=2,33÷2,89, GR =3÷4. С использованием градиентно-термического, дифференциально-термического, рентгенофазового, петрографического методов анализа и ИК-спектроскопии установлен механизм получения биоактивных резорбционных кальцийсиликофосфатных стеклокристаллических материалов, который основан на последовательном протекании процесов образования в стеклорасплаве сиботаксических групп [РО4]3- путем обеспечения соотношения CаO/P2O5= 4, последующем формировании путем кристаллизации кристаллических фаз фосфатов кальция при охлаждении за счет ликвации и объёмной тонкодисперсной кристаллизации стекла при его термообработке (860÷1080 ºС) с образованием Са-ГАП и Ca-КАП. Установлено, что для образования апатитоподобного слоя с Si:Cа:P=1:(2,55÷4):(2,9÷4,87) на поверхности исследуемых стеклокристаллических материалов in vitro необходимо, чтобы их растворимость в дистиллированной воде составляла 0,05÷0,85 мас. %. Данный показатель необходим для оптимального выхода ионов кальция, натрия и фосфора из материалов с резистивной фазой Ca-ГАП для обеспечения рН=5,4÷6,4 и из материалов с резорбционной фазой Ca-КАП для обеспечения рН=7,29÷7,55. Разработанные стеклокристаллические материалы характеризуются микротвердостью H=6150÷6290 МПа, трещиностойкостью K1C 1,48÷2,15 МПа·м 1/2, твердостью по Виккерсу НV=4200÷4800 МПа, твердостью по Рокквелу HRC=42÷46. Практическое значение впервые разработанных в Украине биоактивных резорбционных кальцийсиликофосфатных стеклокристаллических материалов на основе стекол системыNa2O–СaO–ZrO2–TiO2–ZnO–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 и перспективность использования их в костном эндопротезировании со сроками сращивания с костью около трёх месяцев подтверждены результатами опытно-промышленных испытаний на «Харьковском казенном экспериментальном протезно-ортопедическом предприятии», опытно-лабораторных в аттестованной лаборатории ДЕТЦ ДП «Южная дорога» и клинико-биологических испытаний, проведенными государственным учреждением «Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенка» АМНУ. Результаты исследований используются в учебном процессе кафедры технологии керамики, огнеупоров, стекла и эмалей НТУ «ХПИ» в курсах «Биомедстеклокерамика», «Стекломатериалы и покрытия технического и биомедицинского назначения».

The thesis is devoted to the development of glass composition for obtaining bioactive resorptive calcium silicophosphate glass-ceramic materials based on the Na2O-CaO-ZrO2-TiO2–ZnO–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 system for bone implants, and determination of process parameters for their obtaining. The formation mechanism of the bioactive resorptive calcium silicophosphate glass-ceramic materials with microhardness (H) of up to 6290 MPa, crack resistance (K1C) of up to 2,15 MPa m1/2, Vickers hardness (НV) of up to 4200 MPa has been established, which consists in continuous occurrence in the glass melt of cybotaxic groups [PO4] 3- by ensuring the ratio of aO:P2O5=4, the following calcium phosphate nucleators dissolution during cooling with consequent volume fine crystallization of Ca-HAP and Ca-CAP during thermal treatment (860 – 1080 ºC). The process parameters of resorbtive bioactive glass-ceramic materials for replacing statically (BS-10) and dynamically (ZF-1) loaded portions of a bone. The in vitro formation of apatite-like layer on the surface of above-noted materials has been confirmed. Feasibility of use of developed bioactive resorbtion glass-ceramic materials BS-10 and ZF-1 as implants for bone endoprosthetics with shortened union times of about three months has been confirmed on practice


© 2020 — Разработано лабораторией информационно-поисковых систем НТУ "ХПИ"