Керамика на основе гадолиний-стронций-замещенного гидроксиапатита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами осаждения из водных растворов солей, а также с использованием механоактивации синтезированы гидроксиапатит (ГА) и двойные (стронций и гадолиний)-замещенные ГА. Изучены их фазовый состав, удельная поверхность и ИК-спектры. Спеканием синтезированных порошков при 1100 и 1200°С получена керамика, исследованы ее прочность и микроструктура. Керамика, спеченная из порошков, синтезированных осаждением из водных растворов, характеризуется большей прочностью и более однородной структурой по сравнению со спеченной из порошков, полученных с использованием механоактивации. Биологические испытания керамик in vitro на стволовых клетках, выделенных из пульпы зуба, показали, что керамика, спеченная из порошков ГА и 0.1(Sr,Gd)ГА, синтезированных осаждением, не проявляет цитотоксичности и перспективна для использования в медицине при восстановлении поврежденной костной ткани.

Об авторах

И. В. Фадеева

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

А. Б. Михайлова

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

Е. В. Волчкова

МИРЭА — Российский технологический университет

Email: fadeeva_inna@mail.ru
пр. Вернадского, 86, Москва, 119571 Россия

А. А. Коновалов

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

Н. А. Андреева

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

О. С. Антонова

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

А. С. Баикин

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

А. С. Фомин

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

Г. А. Давыдова

Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук

Email: fadeeva_inna@mail.ru
Институтская ул., 3, Пущино, Московская обл., 142290 Россия

С. М. Баринов

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: fadeeva_inna@mail.ru
Ленинский пр., 49, Москва, 119991 Россия

Список литературы

  1. Sundarabharathi L., Chinnaswamy M., Ponnamma D., Parangusan H., Al-Maadeed M.A.A. La3+/Sr2+ dual-substituted hydroxyapatite nanoparticles as bone substitutes: synthesis, characterization, in vitro bioactivity and cytocompatibility // J. Nanosci. Nanotechnol. 2020. V. 20. № 10. P. 6344–6353. https://doi.org/10.1166/jnn.2020.18577
  2. Ressler A., Ivanković T., Polak B., Ivanišević I., Kovačić M., Urlić I., Hussainova I., Ivanković H. A multifunctional strontium/silver-co-substituted hydroxyapatite derived from biogenic source as antibacterial biomaterial // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 13. P. 18361–18373. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.03.095
  3. Hidouri M., Kthiri K., Mehnaoui M., Boughzala K. Characterization, sintering and ionic conductivity strontium fluorbritholites co-doped with gadolinium and neodymium // Available at SSRN 4002175. https://doi.org/10.2139/ssrn.4002175
  4. Arreguin C.V., Maldonado L.F.S., Padron N.M., Ortiz R., Fernando Rosas F.H., Gómez J.R.A., Castillo R.V. Characterization and antimicrobial evaluation of gadolinium-doped hydroxyapatite for potential use as drug carrier system // Congr. Nac. Ing. Bioméd.. 2023. P. 139–147. https://doi.org/10.1007/978-3-031-46936-7_15
  5. Qi C., Lin J., Fu L.-H., Huang P. Calcium-based biomaterials for diagnosis, treatment, and theranostics // Chem. Soc. Rev. 2018. V. 47. № 2. P. 357–403. https://doi.org/10.1039/C6CS00746E
  6. Ressler A. Ivanković T., Polak B., Ivanišević I., Kovačić M., Urlić I., Hussainova I., Ivanković H. A multifunctional strontium/silver-co-substituted hydroxyapatite derived from biogenic source as antibacterial biomaterial // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 13. P. 18361–18373. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.03.095
  7. Naruphontjirakul P., Tsigkou O., Li S., Porter A.E., Jones J.R. Human mesenchymal stem cells differentiate into an osteogenic lineage in presence of strontium containing bioactive glass nanoparticles // Acta Biomater. 2019. V. 90. P. 373–392. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2019.03.038
  8. Peng S., Liu X.S., Wang T., Li Z., Zhou G., Luk K.D., Guo X.E., Lu W.W. In vivo anabolic effect of strontium on trabecular bone was associated with increased osteoblastogenesis of bone marrow stromal cells // J. Orthop. Res. 2010. V. 28. № 9. P. 1208–1214. https://doi.org/10.1002/jor.21127
  9. Mariappan A., Pandi P., Rani K.B., Neyvasagam K. Study of the photocatalytic and antibacterial effect of Zn- and Cu-doped hydroxyapatite // Inorg. Chem. Commun. 2022. V. 136. № 4. P. 109128. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2021.109128
  10. Фадеева И.В., Шворнева Л.И., Баринов С.М., Орловский В.П. Синтез и структура магнийсодержащих гидроксиапатитов // Неорган. материалы. 2003. Т. 39. № 9. С. 1102–1105.
  11. Fadeeva I.V., Lazoryak B.I., Davidova G.A., Murzakhanov F.F., Gabbasov B.F., Petrakova N.V., Fosca M., Barinov S.M., Vadalà G., Uskoković V., Zheng Y., Rau J.V. Antibacterial and cell-friendly copper-substituted tricalcium phosphate ceramics for biomedical implant applications // Mater. Sci. Eng., C. 2021. V. 129. P. 112410. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112410
  12. Petricek V., Dusek M., Palatinus L., Petrícek V., Dušek M., Palatinus L. Crystallographic computing system JANA2006: General features // Z. Kristallogr. — Cryst. Mater. 2014. V. 229. P. 345–352. https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737
  13. Фадеева И.В., Фомин А.С., Баринов С.М., Давыдова Г.А., Селезнева И.И., Преображенский И.И., Русаков М.К., Фомина А.А., Волченкова В.А. Синтез и свойства марганецсодержащих кальцийфосфатных материалов // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 738–745. https://doi.org/10.31857/S0002337X20070052
  14. Duta L., Oktar F.N., Stan G.E., Popescu-Pelin G., Serban N., Luculescu C., Mihailescu I.N. Novel doped hydroxyapatite thin films obtained by pulsed laser deposition // Appl. Surf. Sci. 2013. V. 265. P. 41–49. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.10.077
  15. Kuriakose T.A., Kalkura S.N., Palanichamy M., Arivuoli D., Dierks K., Bocelli G., Betzel C. Synthesis of stoichiometric nano crystalline hydroxyapatite by ethanol-based sol–gel technique at low temperature // J. Cryst. Growth. 2004. V. 263. № 1–4. P. 517–523. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2003.11.057
  16. Berzina-Cimdina L., Borodajenko N. Research of calcium phosphates using Fourier transform infrared spectroscopy // Infrared Spectrosc.: Mater. Sci., Eng. Technol. 2012. V. 12. № 7. P. 251–263. https://doi.org/10.5772/36942
  17. Cheng Z.H., Yasukawa A., Kandori K., Ishikawa T. FTIR study of adsorption of CO2 on nonstoichiometric calcium hydroxyapatite // Langmuir. 1998. V. 14. № 23. P. 6681–6686. https://doi.org/10.1021/la980339n
  18. Раджабова Г.Т., Русаков М.К. Керамические порошки из барий- и стронций-замещенных трикальцийфосфатов для медицины // Молодые ученые России. 2020. № 3. С. 21–26.
  19. Fadeeva I.V., Deyneko D.V., Forysenkova A.A., Morozov V.A., Akhmedova S.A., Kirsanova V.A., Sviridova I.K., Sergeeva N.S., Rodionov S.A., Udyanskaya I.I., Antoniac I.V., Rau J.V. Strontium substituted β-tricalcium phosphate ceramics: physiochemical properties and cytocompatibility // Molecules. 2022. V. 27. № 18. P. 6085. https://doi.org/10.3390/molecules27186085
  20. Оксидная керамика и огнеупоры. Спекание и ползучесть / Бакунов В.С., Беляков А.В., Лукин Е.С., Шаяхметов У.Ш. М.: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 2007. 583 с.
  21. Баринов С.М., Гурин А.Н., Петракова Н.В., Фадеева И.В., Фомин А.С. Керамика из цинкзамещенных гидроксиапатитов для остеопластики // Материаловедение. 2015. № 9. С. 54–56.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).