Отправить статью по E-mail 
Керамика на основе гадолиний-стронций-замещенного гидроксиапатита
- Авторы: Фадеева И.В.1, Михайлова А.Б.1, Волчкова Е.В.2, Коновалов А.А.1, Андреева Н.А.1, Антонова О.С.1, Баикин А.С.1, Фомин А.С.1, Давыдова Г.А.3, Баринов С.М.1
-
Учреждения:
- Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук
- МИРЭА — Российский технологический университет
- Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук
- Выпуск: Том 61, № 3–4 (2025)
- Страницы: 219-227
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0002-337X/article/view/307433
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X25030119
- EDN: https://elibrary.ru/khihtp
- ID: 307433
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
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.
Ключевые слова
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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Раджабова Г.Т., Русаков М.К. Керамические порошки из барий- и стронций-замещенных трикальцийфосфатов для медицины // Молодые ученые России. 2020. № 3. С. 21–26.
- 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
- 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.
- 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
