hrvatski

Priprava kompozitnog biomaterijala na temelju polimerne matrice i hidroksiapatita dopiranog metalnim ionima

Cilj rada bio je priprava kompozitnog materijala na temelju hidroksiapatita supstituiranog magnezijem i biorazgradivih polimera za potencijalnu primjenu u inženjerstvu koštanog tkiva. Inženjerstvo koštanog tkiva je interdisciplinarno područje koje razvija 3D strukture, okosnice, koje služe kao predložak za rast novog tkiva, a sve s ciljem obnavljanja, zamjene ili poboljšanja funkcije oštećenih kosti. S obzirom da je prirodno koštano tkivo kompozitni materijal anorganskog hidroksiapatita i organskog kolagena, razvijanje okosnica ide u smjeru oponašanja prirodnog tkiva, odnosno korištenje bioaktivne keramike i biorazgradivih polimera. Provedena je ugradnja Mg2+ iona u strukturu hidroksipatatita hidrotermalnom konverzijom sipine kosti, pri čemu je kao izvor magnezijevih iona korišten magnezijev perklorat – Mg(ClO4)2. Pripravljeni su kompozitni materijali Mg-HA i PCL/CS metodom vakuumske impregnacije za uzorke s udjelom magnezija od 1 mol.%. XRD analiza potvrđuje nastanak nove faze koja je identificirana kao vitlokit i/ili Mg/β-TCP kao posljedica supstitucije kalcija magnezijem u strukturi HA. Zaključeno je da je hidrotermalnom sintezom dobiven dvofazni sustav kojeg čine HA i vitlokit pri nižim koncentracijama magnezija (1 i 3 mol.%), dok pri većoj koncentraciji (5 mol.%) koegzistiraju HA i Mg/β-TCP. FTIR spektri uzoraka s različitim udjelom magnezija pokazuju smanjenje inteziteta fosfatnih, karbonatnih i hidroksilnih skupina. TGA metodom pokazano je blago smanjenje termičke stabilnosti HA povećanjem udjela magnezija, a udio PCL-a i kitozana u kompozitu iznosi 2.71 mas. %. SEM mikrografi hidroksiapatita pokazuju da je originalna arhitektura sipine kosti u potpunosti očuvana i nakon hidrotermalne reakcije. Povećanjem udjela magnezija, početne sferične čestice čistog HA se smanjuju. Daljim povećanjem udjela magnezija, čestice HA potpuno gube svoju početnu sferičnu formu i tvore aglomerate zajedno s novonastalim fazama. Mikrografi kompozitnih uzoraka pokazuju da na površini materijala postoji tanki polimerni film koji prekriva HA čestice.

inženjerstvo tkiva, hidroksiapatit, magnezij, kitozan, polikaprolakton

nije evidentirano