Słowa kluczowe
Abstrakt
Obecnie najbardziej badanymi materiałami porowatej ceramiki resorbowalnej w zakresie regeneracji tkanki kostnej oraz jako rusztowania w inżynierii tkankowej są: ortofosforan (V) wapnia Ca3(PO4)2 oraz hydroksyapatyt Ca10(PO4)5(OH)2. W tej pracy wytworzono piankową ceramikę z fosforanu (V) wapnia metodą spieniania zawiesiny przy użyciu agarozy jako środka żelującego. Spienianie przeprowadzono w temperaturze 60oC, a następnie transformację pianek ze stanu ciekłego do stanu zżelowanego poprzez ich schłodzenie do 15oC. Po procesie spiekania (T=1100oC, t=2h) wyznaczono podstawowe właściwości fizyczne pianki i przeprowadzono obserwacje morfologiczne przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej. Pianka wykazywała hierarchiczną budowę porów, tzn. kuliste makropory o średnicy od 250 do 800 µm, połączenia między makroporami (tzw. okna) o średnicy w zakresie od 30 do 350 µm, a także mikropory występujące w szkielecie ceramicznym o średnicy od poniżej 1 do około 3 µm. Taka budowa umożliwia dobre warunki do wrostu tkanki kostnej do wnętrza implantu.
Bibliografia
de Groot K. Bioceramics of calcium phosphate. CRC Press, Boca Raton, FL, 1983.
Hench L.L., Wilson J. An introduction to bioceramics. World Scientific, London, U.K., 1993.
Kohri M., Miki K., Waite D.E., Nakajima H., Okabe T. In Vitro Stability of Biphasic Calcium Phosphate Ceramics, Biomaterials, 14 [4] 299-304 (1993).
Hing K.A., Best S.M., Bonfield W. Characterization of porous hydroxyapatite, J. Mater. Sci. Mater. Med. 10 [3] 135-145 (1999).
Chang B.S., Lee C.K., Hong K.S., Youn H.J., at al. Osteoconduction at porous hydroxyapatite with various pore configurations, Biomaterials 21 [12] 1291-1298 (2000).
Ogose A., Hotta T., Hatano H., Kawashima H., at al, Histological examination of β-tricalcium phosphategraftin human femur, J. Biomed. Mater. Res. 63 [5] 601-604 (2002).
Kotani S., Fujita Y., Kitsugi T., Nakamura T., at al. Bone bonding mechanism of β-tricalcium phosphate, J. Biomed. Mater. Res. 25 [10] 1303-1315 (1991).
Bohner M., Le Gars Santoni B., Döbelin N.: β-tricalcium phosphate for bone substitution: Synthesis and properties Acta Biomater. 113 23-41 (2020).
Jeong J., Kim J.H., Shim J.H., Hwang N.S.: Bioactive calcium phosphate materials and applications in bone regeneration, Biomaterials Res. 23 [4] 1-11 (2019).
Colombo P.: Conventional and novel processing methods for cellular ceramics. Philos. Trans. Roy. Soc. A., 364 109-124 (2006).
Sepulveda P., Binner J.G.P.: Processing of cellular ceramics by foaming and in situ polymerisation of organic monomers. J. Eur. Ceram. Soc. 19 2059-2066, (1999).
Potoczek M. Gelcasting of alumina foams using agarose solutions. Ceram. Int.,
661-667 (2008),.
Lewis J.A., Smay J.E., Stuecker J., Cesarano III J. Direct Ink Writing of three-dimensional ceramic structures J. Am. Ceram. Soc. 89 [12] 3599-3609 (2006).
Zhang L., Yang G., Johnson B.N., Jia X., Three-dimensional (3D) printed scaffold and material selection for bone repair, Acta Biomater., 84 16-33 (2019).
Jones J.R,, L.L. Hench. Regeneration of trabecular bone using porous ceramics. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 7 301-307 (2003).
Hing K.A., Annaz B., Saeed S., Revell P.A., Buckland T. Microporosity enhances bioactivity of synthesis bone graft substitutes, J. Mater. Sci. Mater. Med. 16 [5] 467-475 (2005).
Zhu X.D, Fan H.S., Xiao Y.M. et al. Effect of surface structure on protein adsorption to biphasic calcium-phosphate ceramics in vitro and in vivo. Acta Biomater 5 1311-1318 (2009).
Samavedi S, Whittington AR, Goldstein AS. Calcium phosphate ceramics in bone tissue engineering: a review of properties and their influence in cell behavior. Acta Biomater 9 8037-8045 (2013).
Bose S., Darsell J., Kintner M., Hosick H. at al. Pore size and pore volume effects on calcium phosphate based ceramics. Mater Sci Eng C. 2003; 23 479-486 (2003)
Kwon S.H., Jun Y.K., Hong S.H., Lee I.S. at al. Calcium phosphate bioceramics with various porosities and dissolution rates, J. Am. Ceram. Soc., 85 [12] 3129-3131 (2002).