Wytwarzanie syntetycznych biomateriałów opartych na węglanie wapnia.

• Autorzy: Jaegermann Z. , Michałowski S. , Karaś J. , Polesiński Z.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac nad otrzymywaniem biomateriałów opartych na węglanie wapnia. W części literaturowej przedstawiono w zarysie dotychczasowe próby zastosowania naturalnych materiałów aragonitowych do wypełniania ubytków tkanki kostnej, a także uzyskania syntetycznych tworzyw kalcytowych. Niniejsza praca przedstawia rezultaty badań przerowadzonych w Instytucie Szkła i Ceramiki, obejmujących optymalizację sposobu otrzymywania spieczonego materiału opartego na węglanie wapnia z proszków zarówno kalcytowych jak i aragonitowych. Badano zależności właściwości fizycznych, takich jak: wytrzymałość mechaniczna na ściskanie, gęstość pozorna i porowatość otwarta od parametrów formowania i wypału ww. materiałów. Przeprowadzono także badania ich składu fazowego i tekstury. Ponieważ zarówno ocena właściwości jak i wstępne wyniki badań biozgodności otrzymanych tworzyw aragonitowych wypadły pozytywnie, uznano za celowe kontynuowanie rozpoczętych prac tak, aby w krótkim czasie możliwe stało się zastosowanie opracowanych materiałów w chirurgii kości.

EN

The paper presents the results of research on biomaterials based on calcium carbonate. The theoretical part of paper discusses current attempts of application of natural aragonite material for filling bone defects as well as the known ways of production of synthetic calcite materials. Experiments were focused on the method of manufacturing dense material based on both calcite and aragonite powders of calcium carbonate. The dependence between the physical properties of the materials: mechanical strength, bulk density and open porosity and forming and sintering parameters were investigated. Tests on the phase composition and structure properties were also provided. As both evaluation of the properties of the material and preliminary results of biological compatibility test were positive, the research will be continued aiming at prompt application of developed materials in bone surgery.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; materiały aragonitowe; aragonit; ubytek tkanki kostnej; syntetyczne tworzywa kalcytowe; właściwości fizyczne; skład fazowy; tekstura; biozgodność

EN

biomaterials; aragonite material; bone defect; synthesis calcite materials; physical properties; phase composition; structure properties; biological compatibility

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 53, nr 4
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Jaegermann Z.

• Instytut Szkła i Ceramiki, Warszawa

autor

Michałowski S.

• Instytut Szkła i Ceramiki, Warszawa

autor

Karaś J.

• Instytut Szkła i Ceramiki, Warszawa

autor

Polesiński Z.

• Instytut Szkła i Ceramiki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Weiner S., Addadi L.: Design strategies in mineralized biological materials, J. Mat. Chem., 7, 1997, 689-702.
• [2] Ota Y. i inni: Preparation conditions for aragonite whiskers by carbonation process, J. Ceram. Soc. Japan -104,1996, 196-200.
• [3] Campbell A.C.: The Coral Seas, London and IGDA, 1976, Novara, 128.
• [4] Guillemin - Contribution а l’etude du devenir d'un fragment do squelette de corail madreporaire implante dans la diaphyse des os longs chez le chien, 1981, Thesis, Paris.
• [5] Guillemin i inni - The use of coral as a bone graft substitute, J. Biomed. Mat. Res. 1987, 21, 557-567.
• [6] Guillemin i inni - Comparison of coral resorption and bone apposition with two natural corals of different porosities, J. Biomed. Mat. Res. 1989, 23, 765-779.
• [7] Ouhayoun i inni - Histological evaluation of natural coral skeleton as a grafting material in miniature swine mandible, J. Mat. Sci. Mat. Med. 1992, 3, 222-228.
• [8] Oghushi i inni - Bone formation process in porous calcium carbonate and hydroxyapatite, J. Biomed. Mat. Res. 1992, 26, 885-895.
• [9] Irigaray i inni - Comparison of the ossification kinetics after implantation of a radioactivated coral and natural coral, J. Mat. Sci. Mat. Med. 1995, 6, 230-234.
• [10] Voigt i inni - Substitution of natural coral by cortical bone and bone marrow in the rat femur (Part I), J. Mat. Sci. Mat. Med. 1994, 5, 688-691.
• [11] Fricain i inni - Comparison of resorption and bone conduction of two CaCO3 bone substitutes, Bioceramics vol. 10 ed. L. Sedel, C. Rey, 1997.
• [12] Shahgaldi - Coral graft restoration of osteochondral defects, Biomaterials 1998, 19, 205-213.
• [13] Soost i inni - Natürliches korallines Kalciumkarbonat als alternativer Ersatz bei knochernen Defakten des Schädels, Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie 1998, 2, 2, 96-99.
• [14] Loty В. i inniet - Utilisation du corail en chirurgie osseuse. Resultats apres 4 ans d'utilisation, Int. Orthop. (SICOT), 14,1990, 255-259.
• [15] Urabe K. i inni - Effect of additives on the pressureless sintering of calcite, J. Ceram. Soc. Jap. 103, 1995, 1097-1098.
• [16] Teterd F. i inni - Sintering of Li2CO3 - doped CaCO3, Ceram. Trans., 1995, 51, 561-565.
• [17] Teterd F. i inni - Calcium carbonate densification with Li3PO4 - Fourth Euro Ceramics, Bioceramics vol. 8, 169-176.
• [18] Tari G., Ferreira M.F.: Colloidal processing of calcium carbonate, Ceram. Intern. 1998, 24, 527-532.
• [19] Jaegermann Z. i inni - Wstępne badania nad wytworzeniem implantów z węglanu wapnia, Sprawozdanie z działalności statutowej Instytutu Szkła i Ceramiki, Warszawa, 1998.
• [20] Zhou G.T., Zheng Y.F.: Synthesis of aragonite-type calcium carbonate by over growth technique at atmospheric pressure, J. Mat. Sci. Let 17 (1998), 905-908.