Wpływ obróbki cieplnej hydroksyapatytu dotowanego tytanem (TiHA) na właściwości i zachowanie w warunkach in vitro kompozytów na bazie siarczanu(VI) wapnia i TiHA

• Autorzy: Czechowska J. , Paszkiewicz Z. , Zima A. , Pijocha D. , Ślósarczyk A.

Warianty tytułu

EN

Influence of heat treatment of titanium-doped hydroxyapatite (TiHA) on properties and in vitro behaviour of calcium sulfate – TiHA composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach coraz większe zainteresowane budzą biomateriały do wypełniania ubytków kostnych wykazujące właściwości wiążące in situ. Obecnie na rynku dostępnych jest wiele komercyjnych produktów, jednak wciąż nie ustają próby zmierzające do wytworzenia nowego substytutu kostnego, o ulepszonych właściwościach mechanicznych i biologicznych. Materiały oparte na fosforanach(V) wapnia (włącznie z hydroksyapatytem, HA) cieszą się szczególnym zainteresowaniem ze względu na ich doskonalą biozgodność oraz bioaktywność. Siarczan(VI) wapnia od szeregu lat używany jest do celów klinicznych, a jako wypełniacz kostny jest dobrze tolerowalny przez organizm. W obecnych badaniach opracowano dwufazowy, wiążący substytut kostny na bazie siarczanu(VI) wapnia oraz dotowanego tytanem hydroksyapatytu. Do wytworzenia tego biomateriału użyto półwodnego siarczanu(VI) wapnia (CSH) oraz trzech proszków hydroksyapatytowych dotowanych tytanem (TiHA): surowego oraz kalcynowanych w 800 i 1250°C. Celem badań było określenie wpływu obróbki cieplnej hydroksyapatytu dotowanego tytanem na czas wiązania, właściwości mechaniczne oraz zachowanie w warunkach in vitro w sztucznym osoczu krwi (SBF) kompozytu opartego na siarczanie(VI) wapnia i TiHA. Rezultaty badań wskazują, że materiały wiążące TiHA-CS są biokompatybilne, łatwo kształtowalne oraz posiadają potencjalne zastosowanie do uzupełniania ubytków kostnych.

EN

Biomaterials with the self-setting in situ properties for the use in human bone tissue augmentation have attracted increasing attention in recent years. Currently many commercial products exist on the market, however the efforts still proceed to achieve a novel bone substitute with improved mechanical and biological properties. Calcium phosphate based materials, including hydroxyapatite (HA), have been of special interest due to their excellent biocompatibility and bioactivity. Calcium sulfate has also a long history of clinical use and it is known to be well-tolerated by organism when used as a bone filler. In this study, a biphasic, self-setting bone substitute was developed, basing on calcium sulfate and titanium doped hydroxyapatite. Calcium sulfate hemihydrate (CSH) and three different Ti doped hydroxyapatite powders (TiHA): raw and calcined at 800°C and 1250°C were used to form the new biomaterial. The aim of this study was to investigate how heat treatment of titanium doped hydroxyapatite influenced the setting time, mechanical properties and in vitro behaviour in simulated body fluid (SBF) of the calcium sulfate - TiHA composites. The results of our studies suggest that TiHA-CS self-setting materials are biocompatible, easily shapeable and have a potential to be applied for bone substitution.

Słowa kluczowe

PL

fosforany(V) wapnia; hydroksyapatyt; siarczan(VI) wapnia; biomateriał; cementy kostne

EN

calcium phosphates; hydroxyapatite; calcium sulfate; biomaterial; bone cement

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 4
• Strony: 758--764
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Czechowska J.

autor

Paszkiewicz Z.

autor

Zima A.

autor

Pijocha D.

autor

Ślósarczyk A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTCiMO, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] LeGeros R., Chohayeb A., Shulman A.: J. Dent. Res., 61, (1982), 343.
• [2] Brown WE., Chow LC. : J. Dent. Res, 62, (1983), 672.
• [3] Kokubo T.: Bioceramics and their clinical applications, Boca Raton CRS Press, Woodheaed Publishing Limited, Cambridge, (2008).
• [4] Rocha Alves H.L., Dos Santos L.A., Bergmann C.P.: J. Mater. Sci.: Mater. Med., 19, (2008), 2241.
• [5] Hu G., Xiao L., Fu H., Bi D., Ma H., Tong P.: J. Mater. Sci.: Mater. Med., 21, (2010), 627.
• [6] Sarda S., Fernández E., Llorens J., Martínez S., Nilsson M., Planell J.A.: J. Mater. Sci.: Mater. Med., 12, (2001), 905.
• [7] Durucan C., Brown P.W.: J. Mater. Sci.: Mater. Med., 11, (2000), 365.
• [8] Thomas M.V.,Puleo D.A.: J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater., 88, 2,(2009), 597.
• [9] Nilsson M., Fernández E., Sarda S., Lidgren L., Planell J.A.: J. Biomed. Mater. Res., 61, 4, (2002), 600.
• [10] Nilsson M., Wielanek L., Wang J.S., Tanner K.E., Lidgren L.: J. Mater. Sci. Mater. Med., 14, 5, (2003), 399.
• [11] Huan g J., Best S.M., Bonfi eld W., Buckland T.: Acta Biomater., 6, (2010), 241.
• [12] Ślósarczyk A., Zima A., Paszkiewicz Z., Szczepaniak J., De Aza A.H., Chróścicka A.: Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials, 62, 3, (2010), 369.
• [13] Ślósarczyk A.: Bioceramika Hydroksyapatytowa, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika 51, 1997.
• [14] ASTM C266-04, Annual Book of ASTM Standards, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
• [15] Weng J., Liu X., Zhang X., Ji X.: J. Mater. Sci. Lett., 13, (1994), 159.
• [16] Webster T.J., Ergun C., Doremus R.H., Lanford W.A.: J. Biomed. Mater. Res. A Appl. Biomater., 67, (2003), 975.
• [17] Dubey A.K., Tripathi G., Basu B.: J. Biomed. Mater. Res. A Appl. Biomater., 95B, 2, (2010), 320.