Makroporowata bioceramika oparta na ortofosforanach wapnia do zastosowań medycznych

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

Warianty tytułu

EN

Macroporous bioceramics based on calcium phosphates for medical applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Makroporowate tworzywa oparte na ortofosforanach wapnia (CaPs, Calcium Phosphates), głównie hydroksyapatycie i ?-TCP, cieszą się nadal dużym zainteresowaniem ze względu na już istniejące oraz pojawiające się nowe możliwości ich aplikacji. Materiały te mają właściwości sprzyjające i stymulujące formowanie się kości, co czyni je interesującymi kandydatami dla medycyny regeneracyjnej oraz inżynierii tkankowej. Celem pracy było otrzymanie oraz charakterystyka wysokoporowatych tworzyw opartych na CaPs. Makroporowata bioceramika: HAp i dwufazowa (BCP) o porowatości od 74 do 84% została wytworzona metodą odwzorowania porowatej matrycy organicznej. Określono wpływ warunków wypalania na parametry otrzymanych tworzyw: skład fazowy, porowatość, skurczliwość liniową wypalania i wytrzymałość mechaniczną. Zbadano również wpływ środka powierzchniowo czynnego dodanego do zawiesin na właściwości tworzyw finalnych. Ustalono zależność pomiędzy porowatością otrzymanych tworzyw a ich wytrzymałością na ściskanie.

EN

Macroporous calcium phosphate based materials (CaPs), mainly hydroxyapatite and ?-TCP, are still of great interest because of the already existing and arising new fields for their applications. Those materials possess superior properties for the stimulation of bone formation which make them attractive candidates for regenerative medicine and tissue engineering. The aim of this study was the fabrication and characterization of highly porous CaPs based materials. Macroporous bioceramics: HAp and biphasic (BCP) with porosity from 74 to 84% were produced by replacement of the porous organic matrix. The influence of the heating conditions on the parameters of the obtained materials, namely the phase composition, porosity, linear shrinkage and mechanical strength was investigated. The effect of the surfactant, added to the slurries, on the characteristic of the final materials was also determined. The correlation between the compressive strength and the porosity of the obtained materials was determined.

Słowa kluczowe

PL

makroporowata bioceramika; ortofosforany wapnia; medycyna regeneracyjna; inżynieria tkankowa; skafold

EN

macroporous bioceramic; calcium phosphate; regenerative medicine; tissue engineering; scaffold

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 6
• Strony: 923--928
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czechowska J.

autor

Paszkiewicz Z.

autor

Siek D.

autor

Ślósarczyk A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• [1] Błażewicz S., Stoch L.: Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000. Tom 4. Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa (2003) 99÷156, 237÷255.
• [2] Kokubo T.: Bioceramics and their clinical applications. Boca Raton CRS Press, Woodheaed Publishing Limited, Cambridge (2008).
• [3] Habibovic P., de Groot K.: Osteoinductive biomaterials – properties and relevance in bone repair. Journal Of Tissue Engineering And Regenerative Medicine 1 (2007) 25÷32.
• [4] Bignon A., Chouteau J., Chevalier J., Fantozzi G., Carret J. P., Chavassieux P., Boivin G., Melin M., Hartmann D.: Effect of micro- and macroporosity of bone substitutes on their mechanical properties and cellular response. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 14 (12) (2003) 1089÷1097.
• [5] Pamuła E.: Biomateriały dla inżynierii tkankowej: badania nad kształtowaniem struktury i właściwości biologicznych poliestrów alifatycznych. Pol. Stow. Biom., Prace Monograficzne – Inżynieria Biomateriałów, Tom 1, Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków (2008).
• [6] Hutmacher D. W.: Scafolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials 21 (2000) 2529÷2543.
• [7] Ślósarczyk A., Potoczek M., Paszkiewicz Z., Zima A., Lewandowska- Szumieł M., Chróścicka A.: Otrzymywanie, charakterystyka i ocena biologiczna wysokoporowatej bioceramiki hydroksyapatytowej. Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials 62 (2) (2010) 224÷229.
• [8] Hulbert S. F., Morrison S. J., Klawitter J. J.: Tissue reaction to three ceramics of porous and non-porous structures. Journal of Biomedical Materials Research 6 (5) (1972) 347÷374.
• [9] Qian Xu, Hongyan Lu, Jingchao Zhang, Guoyu Lu, Zhennan Deng, Anchun Mo: Tissue engineering scaffold material of porous nanohydroxyapatite/ polyamide 66. International Journal of Nanomedicine 5 (2010) 331÷335.
• [10] Teixeira S., PiaFerraz M., Monteiro F. J., Biocompatibility of highly macroporous ceramic scaffolds: cell adhesion and morphology studies. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 19 (2008) 855÷859.
• [11] Gauthier O., Bouler J. M., Aguado E., Pilet P., Daculsi G.: Macroporous biphasic calcium phosphate ceramics: influence of macropore diameter and macroporosity percentage on bone ingrowth. Biomaterials 19 (1÷3) (1998) 133÷139.
• [12] Mastrogiacomo M., Scaglione S., Martinetti R., Dolcini L., Beltrame F., Cancedda R., Quarto R.: Role of scaffold internal structure on in vivo bone formation in macroporous calcium phosphate bioceramics. Biomaterials 27 (17) (2006) 3230÷3237.
• [13] Santos L. A., Carrodeguas R. G., Rogeroc S. O., Higac O. Z., Boschi A. O., de Arruda A. C. F.: α-Tricalcium phosphate cement: in vitro cytotoxicity. Biomaterials 23 (2002) 2035÷2042.
• [14] Del Valle S., Mino N., Gonzalez F. M. A., Planell J. A., Ginebra M. P.: In vivo evaluation of an injectable Macroporous Calcium Phosphate Cement. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 18 (2007) 353÷361.
• [15] Sopyan I., Mel M., Ramesh S., Khalid K. A.: Porous hydroxyapatite for artificial bone applications. Science and Technology of Advanced Materials 8 (2007) 116÷123.
• [16] Li S. H., De Groot K., Layrolle P.: Bioceramic scaffold with controlled porous structure for bone tissue regeneration. Key Engineering Materials 218-220 (2002) 25÷30.
• [17] Ślósarczyk A.: Patent RP nr 154957B1 (1992).