Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34310
Title: Nanocomposite Apatite-biopolymer Materials and Coatings for Biomedical Applications
Other Titles: Нанокомпозитные апатит-биополимерные материалы и покрытия для биомедицинского применения
Нанокомпозитні апатит-біополімерні матеріали та покриття для біомедичного застосування
Authors: Sukhodub, Leonid Fedorovych
Yanovska, G.O.
Sukhodub, L.B.
Kuznetsov, V.M.
Stanislavov, O.S.
Keywords: Composite biomaterials
Hydroxyapatite
Coatings
Chitosan
Alginate
XRD
XRF
FTIR
SEM
TEM
Композитные биоматериалы
Гидроксиапатит
Покрытия
Хитозан
Альгинат
рентгеновская дифракция
рентгенфлуоресцентный анализ
ИК спектроскопия с преобразованием Фурье
ПЭМ
РЭМ
Композитні біоматеріали
Гідроксиапатит
Покриття
Хітозан
Альгінат
рентгенівська дифракція
рентгенфлуоресцентний аналіз
ІЧ спектроскопія з перетворенням Фур’є
ПЕМ
РЕМ
Issue Year: 2014
Publisher: Сумський державний університет
Citation: L.F. Sukhodub, G.O. Yanovska, L.B. Sukhodub, et al., J. Nano- Electron. Phys. 6 No 1, 01001 (2014)
Abstract: В даному огляді описуються синтез та властивості новітніх композитних біоматеріалів та покриттів третього покоління, що відносяться до другого структурного рівня організації кісткової тканини людини (КТЛ). Для отримання подібних композитів за звичай застосовується тваринний колаген, котрий є поте- нційно небезпечним у медичному застосуванні, тому нами були розпочати дослідження з застосуванням інших біополімерів для отримання композитів, близьких до другого рівня структурної ієрархії КТЛ. Запропоновані природні полімери (альгінат натрію, хітозан) є найбільш перспективними, оскільки вони мають бактеріостатичні властивості для великої кількості аеробних та анаеробних бактерій, висо- кою біосумісністю по відношенню до з’єднувальної тканини, низькою токсичністю, можливістю приско- рювати регенеративні процеси під час лікування ран, здібністю деградації зі створенням хемотаксисної активності по відношенню до фібробластів та остеобластів. Формування нанорозмірних (25-75 нм) час- тинок кальційдефіцитного гідроксиапатиту (КДГА) у полімерному скафолді наближує отримані матері- али до КТЛ, що, в свою чергу, сприяє їх більш ефективній імплантації. Також було досліджено вплив статичного магнітного поля на кристалізацію брушиту (CaHPO42H2O). Зміна конфігурації магнітного поля оказує суттєвий вплив на кристалічність та тексту- ру отриманих частинок. Для покращення біосумісності існуючих медичних імплантатів (Ti-6Al-4V, Ti-Ni, Mg) в нашій лабо- раторії була вдосконалена [2] запропонована японськими вченими [1] технологія отримання біоактив- них покриттів з відповідними механічними, структурними та морфологічними характеристиками. Пок- риття на базі КДГА в поєднанні з біополімерною матрицею (альгінат Na, хітозан) синтезуються методом термодепозиції в «м’яких» умовах. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34310
В данном обзоре описываются синтез и свойства новейших композитных биоматериалов и покрытий третьего поколения, относящихся ко второму структурному уровню организации костной ткани человека (КТЧ). Для получения подобных композитов обычно используется животный коллаген, который является потенциально опасным для медицинского применения, поэтому нами были начаты исследования с использованием других биополимеров для получения композитов, близких ко второму уровню структурной иерархии КТЧ. Предложенные природные полимеры (альгинат натрия, хитозан) являются наиболее перспективными, поскольку они обладают бактериостатичными свойствами для огромного количества аэробных и анаэробных бактерий, высокой биосовместимостью по отношению к соединительной ткани, низкой токсичностью, возможностью ускорять восстановительные процессы во время лечения ран, свойством деградации с созданием хемотаксисной активности по отношению к фибробластам и остеобластам. Формирование наноразмерных (25-75 нм) частичек кальцийдефицитного гидроксиапатита (КДГА) в полимерном скаффолде приближает полученные материалы к КТЧ, что, в свою очередь, способствует их более эффективной имплантации. Также было изучено влияние статического магнитного поля на кристаллизацию брушита (CaHPO42H2O). Показано, что изменение конфигурации магнитного поля оказывает значительное влияние на кристалличность и текстуру полученных частичек. Для улучшения биосовместимости существующих медицинских имплантатов (Ti–6Al–4V, Ti–Ni, Mg) в нашей лаборатории была усовершенствована [2] предложенная японскими учеными [1] технология получения биоактивных покрытий с соответствующими механическими, структурными и морфологическими характеристиками. Покрытия на основе КДГА в сочетании с биополимерной матрицей (альгинат Na, хитозан) синтезируются методом термодепозиции в «мягких» условиях. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34310
The microoverview paper describes synthesis and characterization of novel third generation composite biomaterials and coatings which correspond to the second structural level of human bone tissue (HBT) organization obtained at Sumy state university “Bionanocomposite” laboratory. To obtain such composites an animal collagen is usually used, which is not potentially safe for medical applications. That is why investigations were started using some other biopolymers to obtain composites close to the second level in the structural hierarchy of HBT. Proposed natural polymers (Na alginate, chitosan) are the most perspective because they have bacteriostatic properties for a vast number of aerobic and anaerobic bacteria, high biocompatibility towards the connective tissue, low toxicity, an ability to improve regenerative processes during wounds healing, degradation ability with the creation of chemotaxic activity towards fibroblasts and osteoblasts. The formation of nanosized (25-75 nm) calcium deficient hydroxyapatite (cdHA) particles in the polymer scaffold approaches the derived material to the biogenic bone tissue, which can provide its more effective implantation. The influence of the imposition of static magnetic field on brushite (CaHPO4·2H2O) crystallization was also investigated. It was shown that changing the magnetic field configuration could greatly affect crystallinity and texture of the derived particles. To increase the biocompatibility of existing medical implants (Ti–6Al 4V, Ti Ni, Mg) the technology for obtaining bioactive coatings with corresponding mechanical, structural and morphology characteristics is developed in our laboratory. In this direction coatings based on cdHA in combination with biopolymer matrices (Na alginate, chitosan,) are obtained in “soft” conditions using a thermal substrate technology. This technology was proposed by Japan scientists [1] and was sufficiently improved by us [2] in order to obtain coatings in the controlled mode. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34310
URI: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/34310
Type: Article
Appears in Collections:Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views
Other174
Belarus1
Canada2
China25
Colombia2
Germany14
Spain2
France1
United Kingdom1
India1
Italy1
Japan1
Kenya1
South Korea1
Malaysia2
Netherlands5
Pakistan1
Russia21
Turkey10
Ukraine17
United States15
Uzbekistan1
Downloads
Other95
China73
Germany2
Estonia1
France1
Indonesia4
Iran3
Poland1
Russia5
Taiwan1
Ukraine5
United States7
Uzbekistan1


Files in This Item:
File Description SizeFormatDownloads 
Sukhodub_Yanovska_Sukhodub_Kuznetsov_Stanislavov.pdf1.65 MBAdobe PDF199Download


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.