Ульянчич Н. В. Формування властивостей кальцій-фосфатної кераміки для регенеративної медицини

Дисертація присвячена виявленню впливу технологічних параметрів обробки синтезованого осаду нестехіометричного ГАП розчинами органічних кислот та легування його кремнієм на фізико-хімічні та біологічні властивості отриманої КФК; створення наноструктурованої композитної кераміки, що містить компоненти різні за розчинністю; створення біосумісної антибактеріальної поверхні з ГАП зі сріблом на титанових імплантатах для розробки матеріалів, що використовуватимуться в регенеративній медицині з метою пластики великих кісткових дефектів. Встановлено, що обробка осаду нестехіометричного ГАП аскорбіновою кислотою дозволяє отримати трифазну КФК (α-ТКФ, β-ТКФ і ГАП) в інтервалі температур 800 °C1300 °C з різним співвідношенням фаз, а легування осаду кремнієм сприяє утворенню трифазної КФК в інтервалі 800 -1200 °C. Визначено потенційні температури відпалу для отримання структур більш схильних до резорбції та з більшою розчинністю. Модифікування КФК кислотами та кремнієм сприяє утворенню наноструктури, при цьому адсорбційна активність модифікованих матеріалів збільшилась майже вдвічі. Створено композитну наноструктуровану КФК, що складається з наночастинок сфероїдної форми з трифазної КФК (ГАП, β-ТКФ, α-ТКФ) та голчатого типу β-ТКФ. Від інших композитних КФК цей матеріал відрізняється тим, що складається не з голчатих кристалів ГАП, які отримують високовартісним методом, а голчатих кристалів β-ТКФ, отриманих методом хімічного осадження. За результатами доклінічних досліджень модифікованих КФК та композитної КФК встановлено, що оптимізовані за технологічним параметрам матеріали володіють остеоіндуктивними властивостями. Отримано антибактеріальні покриття з гідроксиапатиту методом мікроплазмового напилення ГАП, легованого сріблом, та покриття з ГАП, на яке нанесені наночастинки срібла плазмовим диспергуванням у вакуумі. Встановлено, що обидва типи покриттів чинять антибактеріальний вплив на всі досліджені патогенні тест-культури мікроорганізмів. За результатами доклінічних досліджень КФК та покриттів на титанових імплантатах отримано Сертифікат відповідності технічному регламенту №753 щодо медичних виробів згідно з вимогами ISO 13485, №UA.TR.039.1204, №217 від 15.09.2020 року, це дає дозвіл на використання розроблених матеріалів в клініках України. Ключові слова: гідроксиапатит, трикальційфосфат, розчинність, адсорбційна активність, нанорозмірні частинки, нанопори, наноструктурування, трифазна та композитна кальцій-фосфатна кераміка.