Ten serwis zostanie wyłączony 2025-02-11.
Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
100%
PL
W niniejszym artykule omówiono stan wiedzy dotyczącej biomateriałów opartych na fosforanach wapnia. Przedstawiono dane na temat rozwoju bioceramiki CaPs na przestrzeni lat, z uwzględnieniem prac wykonanych i nadal realizowanych w tym zakresie na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, we współpracy z licznymi ośrodkami medycznymi w kraju. Nakreślono przyszłościowe kierunki badań nad preparatami zawierającymi fosforany wapnia obejmujące: kompozyty, cementy kostne, ceramiczne nośniki leków oraz skafoldy dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej. Obecnie wysiłki badaczy koncentrują się na poprawie wytrzymałości mechanicznej, funkcjonalności, parametrów biologicznych i poręczności chirurgicznej nowej generacji preparatów implantacyjnych CaPs przeznaczonych do substytucji kości.
EN
In the present paper a current state of the art of calcium phosphate based biomaterials was discussed. Date regarding the development of CaPs bioceramics over the years were presented, taking into consideration the already done as well as the ongoing researches, conducted in this field, in the Faculty of Materials Science and Ceramics UST-AGH, in the cooperation with many domestic medical centers. Future research directions including: composites, bone cements, ceramic drug carriers and scaffolds for the tissue engineering and regenerative medicine consisting of calcium phosphates were presented. Nowadays, the efforts of researches are focused on the improvement of mechanical strength, functionality, biological properties and surgical handiness of the new generation of CaPs implant materials for bone substitution.
2
63%
PL
Obecnie wszystkie obszary medycyny regeneracyjnej skupiają się na poprawie jakości życia ludzkiego, poprzez zastępowanie brakujących lub uszkodzonych tkanek i organów na drodze odbudowy odpowiednich struktur organizmu. Nowa, w pełni funkcjonalna, żywa tkanka wytwarzana jest na bazie komórek, zazwyczaj osadzonych na matrycy lub skafoldzie, wspomagających jej rozwój. Nasz artykuł stanowi krótki przegląd literatury dotyczącej bieżących badań nad biomateriałami przeznaczonymi dla medycyny regeneracyjnej. Ze względu na szeroki zakres tematyki poszczególne książki oraz artykuły z tego obszaru nauki skupiają się na różnorodnych aspektach medycyny regeneracyjnej, natomiast poniższy artykuł stanowi ogólne omówienie bioceramicznych skafoldów przeznaczonych do odbudowy tkanki kostnej. Zaprezentowano w nim między innymi definicję inżynierii tkankowej oraz podział medycyny regeneracyjnej. W wyniku poważnego uszkodzenia tkanki zniszczeniu ulegają zarówno komórki jak też tzw. macierz zewnątrzkomórkowa (extracellural matrix, ECM). Ponieważ tkanki są wysoko zorganizowanymi strukturami, składającymi się nie tylko z komórek ale również z matrycy, dlatego w celu wytworzenia nowej tkanki należy zapewnić im syntetyczny lub naturalny substytut macierzy zewnątrzkomórkowej. Skafold stanowi trójwymiarowy substytut ECM służący jako konstrukcja niezbędna dla adhezji, proliferacji i migracji komórek. Prezentowany artykuł zawiera podstawowe informacje oraz wskazówki dotyczące projektowania systemów zapewniających uzyskanie prawidłowo funkcjonujących tkanek. Właściwości fizykochemiczne oraz biologiczne materiału, takie jak: biozgodność, bioaktywność, bioresorbowalność, chemia powierzchni, właściwości mechaniczne czy porowatość, są kluczowe do osiągnięcia sukcesu w aplikacji rusztowań komórkowych. Przedstawione zostały różne metody otrzymywania skafoldów charakteryzujących się odpowiednią porowatością i rozkładem wielkości porów. W artykule przedyskutowane oraz podsumowane zostały zagadnienia dotyczące charakterystyki materiału oraz możliwości osiągnięcia odpowiedniego składu, mikrostruktury i chemii powierzchni, którym należy sprostać, aby spełnić oczekiwania stawiane idealnym biomateriałom dwudziestego pierwszego wieku przeznaczonym na skafoldy kostne.
EN
Nowadays whole fields of regenerative medicine have a main aim to improve the quality of human life by replacing missing or damaged tissues and organs through rebuilding suitable body structures. The new, fully functional living tissue is fabricated using cells which are usually associated with matrix or scaffold to guide tissue development. Our article is a brief review of the literature regarding current research focused on the biomaterials for regenerative medicine. While certain, accessible books and journal articles address various aspects in the above broad field of science, this is the comprehensive text focusing on the bioceramic scaffolds for bone tissue engineering. Among others the definition of tissue engineering and classification of regenerative medicine was presented. When the tissue is severely damaged not only large number of cells but also extracellular matrix (ECM), are lost. Because tissue represent highly organized structure consisting of cells but also a matrice we should provide an artificial or biologically derived matrice substitute for cells to create a new tissue. Scaffold servers as a three dimensional ECM analog which acts as a construction required for adhesion, proliferation and migration of cells. Presented article includes basic information and suggestion for developing systems needed to produce properly functioning tissues. The physicochemical and biological properties of the material, such as: biocompatibility, bioactivity, biodegradability, surface chemistry, mechanical properties and porosity are inherent in the success of the scaffold application. Various methods of obtaining scaffolds with appropriate porosity and pore size distribution were presented. The article discuss and summarized challenges according to material characteristic and the opportunities for tailoring their composition, microstructure and surface chemistry to meet the properties of ideal biomaterials for twenty-first century bioceramic scaffolds.
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.
EN
Calcium phosphates (CaPs) are widely used in hard tissue replacement because of their excellent biocompatibility. Calcium phosphate cements (CPCs) are an interesting alternative for sintered calcium phosphate ceramics due to their mouldability and self-setting properties which allow them to conform to even the most complex bone defects. However, one of the major limitations of CPCs is their relatively low resorption rate, not optimal for bone regeneration. The aim of our studies was to combine a stable hydroxyapatite with more soluble α-tricalcium phosphate (α-TCP) or calcium sulphate (CS) (resorbability: CS>>α-TCP>HA) to develop biomaterial with gradual degradation. Promising materials for use in minimally invasive surgery for bone defects repair were obtained. It was found that the degradation rate of hydroxyapatite based bone substitutes can be controlled by the addition of an appropriate kind and amount of more soluble constituent. The impact of the setting component (α-TCP or CS) on the physicochemical properties of the final products was confirmed. Furthermore the influence of organic additives (chitosan, methylcellulose, alginate) on the final materials characteristic was proven. Solutions of organic additives, applied as the liquid phases, significantly improved the workability of cement pastes. It has been demonstrated that implant materials based on calcium sulphate and α-TCP differed in their setting times, mechanical strength, dissolution rate and morphologies of apatite layers on their surfaces after soaking in simulated body fluid. The reason of observed differences is a higher susceptibility of calcium sulphate to both disintegration and degradation.
7
Content available remote Ocena trwałości chemicznej bioceramiki fosforanowo-wapniowej. Badania in vitro.
51%
PL
Dokonano w oparciu o testy in vitro oceny skłonności do resorpcji i zachowań bioaktywnej ceramiki fosforanowo-wapniowej: hydroksyapatytowej (HAp) i HAp-TCP (BCP). Ocenę trwałości chemicznej tworzyw przeprowadzono w oparciu o pomiar pH, przewodnictwa elektrycznego oraz zmian masy próbek przetrzymywanych w SBF lub wodzie destylowanej. Skłonność do biomimetycznego osadzania się apatytu na powierzchni badanych materiałów oszacowano w oparciu o badania SEM. Ustalono wpływ składu fazowego i mikrostruktury na trwałość chemiczną tych materiałów.
EN
Resorption and bioactive behaviour of calcium-phosphate based ceramics: hydroxyapatite (HAp) and HAp-TCP (BCP) have been estimated using in vitro tests. Chemical stability of these materials has been evaluated by measurements of pH, electric conductivity as well as by determination of sample weight chages after immersion in SBF or distilled water. Tendency to biomimetic deposition of apatite on the surface of the studied materials has been examined by SEM investigations. The influence of phase composition and microstructure on chemical stability of the materials has been established.
PL
W niniejszej pracy, tworzywa fosforanowo-wapniowe będące monofazową ceramiką βTCP lub αTCP oraz materiał dwufazowy BTCP (βTCP + αTCP), poddano ocenie biologicznej w oparciu o badania in vitro. Określono stabilność chemiczną powyższych materiałów, stanowiącą przesłankę do oceny ich podatności na korozję i biodegradację. Uzyskane wyniki badań pozwoliły określić potencjał bioaktywności badanych tworzyw.
EN
In the present work, monophase βTCP or αTCP as well as biphasic BTCP ceramics (βTCP + αTCP) were biologically evaluated using the in vitro test. The chemical stability of above materials, indicating their susceptibility to corrosion and biodegradation, was estimated. The obtained results allowed the bioactive potential of investigated materials to be determined.
PL
Otrzymano hydroksyapatyty zmodyfikowane manganem (MnHAp) poprzez współstrącenie manganu i wapnia z jonami PO4 (3-) (zawartość manganu wyniosła od 0,1% mas. do 1,0% mas.). Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatków Mn na: zachowanie się podczas spiekania, strukturę, stabilność termiczną, barwę, wytrzymałość mechaniczną oraz stabilność chemiczną bioceramiki hydroksyapatytowej dotowanej manganem.
EN
The Mn modified hydroxyapatites (MnHAps) were prepared by coprecipitation of manganese and calcium with PO4 (3-) ions (the content of Mn ranged from 0,1 wt.% to 1,0% wt.%). The aim of this work was to study the effect of Mn additions on: sintering behavior, structure, thermal stability, color changes, mechanical strength and chemical stability of manganese doped hydroxyapatite bioceramics.
EN
Hydroxyapatite and manganese modified hydroxyapatite were deposited on nitrided Ti6Al4V substrates using pulsed laser deposition technique. Three target materials consisted of pure hydroxyapatite, manganese modified hydroxyapatite with Mn content of 0.1 wt % and 0.5 wt % were ablated using ArF excimer laser. The obtained coatings have been analyzed using XRD, FTIR and AFM in order to determine the influence of manganese on their chemical composition, crystallinity, and surface morphology. The analyses revealed that MnHA layers had polycrystalline microstructure and were more hygroscopic than pure HA layers.
PL
Warstwy hydroksyapatytu i hydroksyapatytu modyfikowanego manganem zostały osadzone metodą ablacji laserowej na azotowanych podłożach Ti6Al4V. Wykorzystując laser ekscymerowy ArF osadzono powłoki z trzech materiałów: czystego hydroksyapatytu, hydroksyapatytu modyfikowanego manganem 0,1% mas. oraz manganem 0,5% mas. Otrzymane pokrycia zostały zbadane z wykorzystaniem XRD, FTIR i AMF dla określenia wpływu zawartości manganu na skład chemiczny, krystalografię oraz morfologię powierzchni. Analiza wykazała, iż powłoki z MnHA wykazują mikrostrukturę polikrystaliczną i są bardziej higroskopijne niż powłoki z czystego HA
PL
Fosforany wapnia (CaPs) ze względu na ich mineralogiczne podobieństwo do nieorganicznego składnika kości oraz zdolność do tworzenia bezpośredniego wiązania z tkanką kostną stanowią obiecującą grupę biomateriałów kościozastępczych. W celu sprawdzenia cytozgodności potencjalnych materiałów implantacyjnych stosuje się wiele różnych testów analizujących zmiany w integralności błony komórkowej, aktywności enzymów związanych z metabolizmem komórki czy też zdolności do proliferacji. Pozytywny wynik cytozgodności in vitro pozwala na dopuszczenie materiału do dalszych badań in vivo. Celem niniejszej pracy była ocena cytozgodności in vitro cementów kostnych opartych na fosforanie wapnia w odmianie krystalograficznej а (α-TCP). Wykonano badania cytozgodności następujących materiałów ceramicznych typu cementowego oznaczonych jako: T-AP (na bazie α-TCP), TK-APi TK-CM (na bazie α-TCP i kalcytu) oraz AHT-M i CHMT-M (opartych na α-TCP i hydroksyapatycie dotowanym odpowiednio srebrem lub magnezem). Do badania cytotozgodności materiałów wykorzystano linię komórek MG-63. Komórki te posiadają fenotyp osteoblastów we wczesnej fazie różnicowania i stanowią model komórek kostnych w badaniach in vitro. Wszystkie rodzaje próbek zasiedlono komórkami MG-63, a po 48 godz. hodowli oznaczono aktywność metaboliczną komórek za pomocą testu XTT. Część próbek ceramicznych poddano przed zasiedleniem godzinnej preinkubacji w pożywce hodowlanej. Ponadto wykonano pomiar stężenia jonów wapnia w pożywce pobranej z hodowli komórek na próbkach ceramicznych oraz w pożywce, w której przez 24 godz. ekstrahowane były materiały. Komórki MG-63 hodowano w obecności wyciągów z materiałów ceramicznych o stężeniu 100% (pełen wyciąg), 50%, 25%, 12,5% i 0% (czysta pożywka hodowlana). Aktywność metaboliczną komórek zbadano po 24 i 48 godzinach hodowli za pomocą testu XTT. Komórki poddano także obserwacji mikroskopowej. Przeprowadzono ciągłą obserwację mikroskopową komórek w kontakcie z każdym z materiałów. Komórki wysiano do 48-studzienkowej płytki hodowlanej, a następnie w studzienkach umieszczono próbki ceramiczne i przez 72 godziny rejestrowano obraz w hodowli komórek. Materiały oznaczone jako T-AP, TK-AP, AHT-M, CHMT-M obniżały zawartość jonów wapniowych w pożywce hodowlanej. TK-CM nie zmieniał stężenia tych jonów w medium hodowlanym. Komórki MG-63 hodowane bezpośrednio na próbkach ceramicznych wykazały niską aktywność metaboliczną na wszystkich zbadanych materiałach. Jednak preinkubacja materiałów w pożywce hodowlanej częściowo poprawiła przeżywalność komórek. Aktywność metaboliczna komórek hodowanych na materiałach T-AP, TK-AP i TK-CM poddanych preinkubacji wzrosła kilkukrotnie w stosunku do nieinkubowanych materiałów. Wyciągi z badanych materiałów ceramicznych cechowały się wysoką cytozgodnością we wszystkich rozcieńczeniach badanych roztworów. Obserwacja w czasie rzeczywistym komórek MG- 63 hodowanych w obecności materiałów ceramicznych pokazała, że badane próbki nie miały negatywnego wpływu na zachowanie się i morfologię komórek. Cytozgodność wszystkich badanych materiałów w hodowli komórek z ekstraktami z próbek ceramicznych pokazała, iż obniżenie stężenia jonów wapnia w pożywce hodowlanej nie miało negatywnego wpływu na przeżywalność i zachowanie się komórek MG63. Niska aktywność metaboliczna komórek w hodowli w bezpośrednim kontakcie w porównaniu z obserwacją w czasie rzeczywistym może wynikać z mniejszej objętości pożywki hodowlanej, a przez to większej ekspozycji komórek na nierównowagę jonową w medium hodowlanym. Przeżywalność komórek in vitro w kontakcie z materiałami ceramicznymi była znamiennie wyższa w układach eksperymentalnych w większej objętości medium. Ponadto preinkubacja przebadanych próbek poprawiła aktywność metaboliczną komórek hodowanych na materiałach, co nasuwa możliwości optymalizacji warunków hodowli in vitro. Na podstawie wyników hodowli w bezpośrednim kontakcie z materiałami po wcześniejszej preinkubacji zauważono, że komórki hodowane na próbkach na bazie α-TCP oraz α-TCP i kalcytu charakteryzowały się większą przeżywalnością w porównaniu z komórkami wysianymi na materiałach opartych na α-TCP i hydroksyapatycie.
EN
Due to their mineralogical similarity to the inorganic component of bone and the ability to bond with bone tissue phosphates of calcium (CaPs) are a promising group of bone substitutes. In order to investigate cytocompatibility of potential implant materials there are a wide range of tests analyzing changes in cell membrane integrity, activity of enzymes associated with cell metabolism or the ability of cells to proliferation. A positive outcome of in vitro cytocompatibility allows to perform in vivo study of tested materials. The aim of this work was to evaluate in vitro cytocompatibility of bone cements based on calcium phosphate with a crystal structure (α-TCP). Cytocompatibility of the following cement materials has been tested: T-AP (based on α-TCP), TK-AP, TK-CM (based on α-TCP-calcite) AHT-M, CHMT-M (based on α-TCP and hydroxyapatite with addition of silver or magnesium) MG-63 cell line has been used to investigate cytotoxicity of ceramics. MG-63 is human osteosarcoma cell line with phenotype of osteoblasts at an early stage of differentiation. All types of ceramic materials were seeded with MG-63 cells and after 48h of in vitro culture metabolic activity has been tested with XTT test. Some ceramic samples were also pre-incubated for 1 hour in the culture medium before seeding. In addition, media from culture and extracts from ceramics were collected and calcium ion concentration was measured. MG63 cells were cultured with different concentrations of ceramic extracts (100% - complete extract, 50%, 25%, 12,5%, 0% - pure medium). After 24 and 48h metabolic activity of cells has been investigated with XTT test. Cells were also observed in light microscopy. To investigate influence of ceramic materials on MG-63 cells continuous microscopic observation was performed. Cells were seeded into 48-well culture plates, then ceramic samples have been placed into wells and photos of wells were captured during 72 hours long cell culture. Materials designated as T-AP, TK-AP, AHT-M and CHMT-M diminished calcium ion concentration in the culture medium, while TK-CM did not alter the calcium concentration. MG-63 cells cultured directly on samples exhibited low metabolic activity in all cases. Pre-incubation of materials in the medium partially enhanced cell survival. Extracts made of the examined materials are characterized by high cytocompatibility in all dilutions of tested solutions. Real-time observation of MG-63 cells cultured in the presence of ceramic materials did not reveal any negative impact of the samples on cell behavior and morphology. We observed the difference between the results of cytotoxicity tests performed on direct and indirect contact in vitro culture. Cytocompatibility of extracts made of the tested ceramics showed that decreasing of the calcium ion concentration in the culture medium did not have negative influence on survival and the behavior of MG63 cells. Lower metabolic activity of cells cultured directly on materials in comparison with the real-time observation of culture may be due to a smaller volume of culture medium, and thus greater exposure of cells to an ionic imbalance in the culture medium. Cell survival in contact with the ceramic materials was significantly higher in the experimental system with a larger volume of medium. In addition, preincubation of tested samples improved the metabolic activity of cells cultured on the materials. Positive effect of sample pre-incubation in medium enables the possibility to optimize the culture conditions in vitro. The results of culture on the preincubated materials showed that cells seeded on the samples based on α-TCP and α-TCP and calcite exhibited higher survival compared to cells cultured on materials based on α-TCP and hydroxyapatite.
PL
W eksperymencie in vivo zbadano podstawowe cechy dwufazowego kompozytu kościozastępczego tj. biozgodność i osteokonduktywność, a także jego właściwości osteoindukcyjne. Testowany kompozyt, przeznaczony do wypełniania ubytków kostnych, został wykonany z granul hydroksyapatytu węglanowego i polimeru polisacharydowego. Biomateriał został wszczepiony do kości piszczelowych królików na okres 1 lub 3 miesięcy. Po tym czasie zbadano stopień regeneracji kości na podstawie badań makroskopowych (radiologicznych) i mikroskopowych. Stwierdzono zaawansowane procesy osteointegracji i przebudowy kostnej w okolicy implantu, co wskazuje zarówno na osteokonduktywne, jak i osteoindukcyjne właściwości badanego biomateriału.
EN
Basic characteristics of a hydroxyapatite-glucan biomaterial such as biocompatibility, osteoconductivity and osteoinductive properties were tested in in vivo experiment. The two-phase composite, intended for filling bone defects, was made of carbonated hydroxyapatite granules and polysaccharide polymer. The biomaterial was implanted to the tibial metaphysis in rabbits for the 1- or 3-month period. Bone regeneration after that time was evaluated by radiology and histology. Our analysis showed advanced osseointegration and extensive bone remodelling in the direct vicinity of implants indicating osteoinductive and osteoconductive properties of the material studied.
EN
The introduction of different bioelements into the structure of hydroxyapatite exerts a positive influence on the growth of new bone tissue. One such useful bioelement is silica, which possesses antibacterial properties and also acts as a factor regulating bone mineralization through stimulation of DNA to synthesize osteoblasts. Results of investigations into integration of foam titanium implants (FTI), with rabbit bone are presented. Two groups of implants were investigated: clean titanium implants produced by selective laser melting and FTI coated with a thin film of hydroxyapatite (HA) mixed with 10 wt. % of bioglass (BG) of A2 type (CaO- P2P-SiO2). Analysis of histopathology of implants' integration with bone were performed by staining using the triple chromatographic method of Masson - Goldner, planimetric analysis using the Kruskal - Wallis test, an ANOVA test and microtomography. Application of layers of the type HA+GH showed superior integration with bone than uncoated titanium implants.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.