Granulated Materials Based on Calcium Silicate Hydrate, Poorly Crystallized Carbonated Hydroxyapatite, and Gelatin

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Spherical granules have been produced via suspension processing from synthetic ceramic powders consisting of calcium silicate hydrate and poorly crystallized carbonated hydroxyapatite in a wide range of ratios, using gelatin as a polymer binder. It has been shown that the experimental conditions of this study lead to the formation of polydisperse granules ranging in diameter from 500 μm to 5 mm and having open porosity on the order of 40–60%. The granulated materials contain 19–29 wt % gelatin and 60–75 wt % inorganic salts.

Авторлар туралы

A. Solonenko

Omsk State Medical University, 644099, Omsk, Russia

Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644099, Омск, ул. Ленина, 12

A. Shevchenko

Omsk State Medical University, 644099, Omsk, Russia

Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644099, Омск, ул. Ленина, 12

D. Polonyankin

Omsk State Technical University, 644050, Omsk, Russia

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: annsolonenko@gmail.com
Россия, 644050, Омск, пр. Мира, 11

Әдебиет тізімі

  1. Бaринов C.М., Комлeв В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука, 2005. 204 с.
  2. Гроссер А.В., Матело С.К., Купец Т.В. Микроэлементы и микроэлементозы: кремний, фтор, йод (часть 1) // Профилактика сегодня. 2009. № 10. С. 6–14.
  3. Ortali C., Julien I., Vandenhende M., Drouet C., Champion E. Consolidation of Bone-Like Apatite Bioceramics by Spark Plasma Sintering of Amorphous Carbonated Calcium Phosphate at Very Low Temperature // J. Eur. Ceram. Soc. 2018. V. 38. № 4. P. 2098–2109. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2017.11.051
  4. Фадеева И.В., Фомин А.С., Филиппов Я.Ю., Божкова С.А., Лабутин Д.В., Баринов С.М. Пористая карбонатгидроксиапатитовая керамика, полученная по оригинальному методу “керамического бисквита”, для медицины // Перспективные материалы. 2018. № 4. С. 24–30. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2018-4-24-30
  5. Li S., Yu W., Zhang W., Zhang G., Yu L., Lu E. Evaluation of Highly Carbonated Hydroxyapatite Bioceramic Implant Coatings with Hierarchical Micro-/Nanorod Topography Optimized for Osseointegration // Int. J. Nanomed. 2018. V. 13. P. 3643–3659. https://doi.org/10.2147/IJN.S159989
  6. Cahyanto A., Maruta M., Tsuru K., Matsuya S., Ishikawa K. Fabrication of Bone Cement that Fully Transforms to Carbonate Apatite // Dent. Mater. J. 2015. V. 34. № 3. P. 394–401. https://doi.org/10.4012/dmj.2014-328
  7. Hayashi K., Tsuchiya A., Shimabukuro M., Ishikawa K. Multiscale Porous Scaffolds Constructed of Carbonate Apatite Honeycomb Granules for Bone Regeneration // Mater. Design. 2022. V. 215. P. 110468. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.110468
  8. Tas A.C. Preparation of Self-Setting Cement-Based Micro- and Macroporous Granules of Carbonated Apatitic Calcium Phosphate // Advances in Bioceramics and Biocomposites II, Ceramic Engineering and Science Proc. 2007. V. 27. P. 49–60.
  9. Lin Y.-H., Chiu Y.-C., Shen Y.-F., Wu Y.-H.A., Shie M.-Y. Bioactive Calcium Silicate/poly-ε-caprolactone Composite Scaffolds 3D Printed under Mild Conditions for Bone Tissue Engineering // J. Mater. Sci: Mater. Med. 2018. V. 29. № 1. P. 11. https://doi.org/10.1007/s10856-017-6020-6
  10. Mansur A.A.P., Mansur H.S. Preparation, Characterization and Cytocompatibility of Bioactive Coatings on Porous Calcium-Silicate-Hydrate Scaffolds // Mater. Sci. Eng. 2010. V. 30. P. 288–294. https://doi.org/10.1016/j.msec.2009.11.004
  11. Huan Z., Chang J. Calcium–Phosphate–Silicate Composite Bone Cement: Self-Setting Properties and in vitro Bioactivity // J. Mater. Sci: Mater. Med. 2009. V. 20. P. 833–841. https://doi.org/10.1007/s10856-008-3641-9
  12. Guo H., Wei J., Yuan Y., Liu C. Development of Calcium Silicate/Calcium Phosphate Cement for Bone Regeneration // Biomed. Mater. 2007. V. 2. P. S153–S159. https://doi.org/10.1088/1748-6041/2/3/s13
  13. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A. Poorly Crystallized Hydroxyapatite and Calcium Silicate Hydrate Composites: Synthesis, Characterization and Soaking in Simulated Body Fluid // Mater. Charact. 2020. V. 161. P. 110158. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2020.110158
  14. Maddalena R., Li K., Chater P.A., Michalik S., Hamilton A. Direct Synthesis of a Solid Calcium–Silicate–Hydrate (C–S–H) // Constr. Build. Mater. 2019. V. 223. P. 554–565. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.024
  15. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A. Synthesis and Physicochemical Investigation of Calcium Silicate Hydrate with Different Stoichiometric Composition // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1210. P. 012132. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1210/1/012132
  16. Yarusova S.B., Somova S.N., Kharchenko U.V., Gordienko P.S., Beleneva I.A. Effect of the Conditions of the Synthesis of Calcium Silicates on the Kinetics of Microbiological Treatment of Aqueous Media // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 8. P. 1135–1140. https://doi.org/10.1134/S0036023621080313
  17. Yu P., Kirkpatrick R.J., Poe B., McMillan P.F., Cong X. Structure of Calcium Silicate Hydrate (C–S–H): Near-, Mid-, and Far-Infrared Spectroscopy // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. № 3. P. 742–748. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1999.tb01826.x
  18. Andersen F.A., Brecevic L. Infrared Spectra of Amorphous and Crystalline Calcium Carbonate // Acta Chem. Scand. 1991. V. 45. P. 1018–1024. https://doi.org/10.1002/CHIN.199209005
  19. Rey C., Marsan O., Combes C., Drouet C., Grossin D., Sarda S. Characterization of Calcium Phosphates Using Vibrational Spectroscopies // Advances in Calcium Phosphate Biomaterials, Springer Series in Biomaterials Science and Engineering. Berlin: Springer, 2014. V. 2. P. 229–266. https://doi.org/10.1007/978-3-642-53980-0_8
  20. Hossana M.J., Gafurb M.A., Kadirb M.R., Karima M.M. Preparation and Characterization of Gelatin-Hydroxyapatite Composite for Bone Tissue Engineering // IJET-IJENS. 2014. V. 14. № 1. P. 24–32.
  21. Karunadasa K.S.P., Manoratne C.H., Pitawala H.M.T.G.A., Rajapakse R.M.G. Thermal Decomposition of Calcium Carbonate (Calcite Polymorph) as Examined by in-situ High-Temperature X-ray Powder Diffraction // J. Phys. Chem. Solids. 2019. V. 134. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.05.023
  22. Maruta M., Arahira T., Tsuru K., Matsuya S. Characterization and Thermal Decomposition of Synthetic Carbonate Apatite Powders Prepared Using Different Alkali Metal Salts // Dent. Mater. J. 2019. V. 38. № 5. P. 750–755. https://doi.org/10.4012/dmj.2018-213
  23. Wan X., Chang C., Mao D., Jiang L., Li M. Preparation and in vitro Bioactivities of Calcium Silicate Nanophase Materials // Mater. Sci. Eng. C. 2005. V. 25. P. 455–461. https://doi.org/10.1016/j.msec.2004.12.003

© А.П. Солоненко, А.Е. Шевченко, Д.А. Полонянкин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».