Разработка новых минерал-полимерных КФЦ с биополимерами для снижения инвалидизации населения
Введение
Травматизм – одна из важнейших проблем здравоохранения. По структуре общей заболеваемости травматизм занимает третье место. Следует также отметить, что у женщин травматизм встречается в 2 раза реже, чем у мужчин. Среди множества видов механических травм основными являются переломы костей. Согласно статистике, с каждым годом увеличивается число граждан, получивших тяжёлые травмы. К тяжёлому травматизму относят множественные переломы, сопровождающиеся повреждениями внутренних органов. Травмы позвоночника, перелом таза и костей таза нередко приводят к инвалидности, гибели пострадавших. Общество несёт социально-экономические потери, происходит временное сокращение численности дееспособного населения, ухудшение качества жизни травмированных граждан [2].
В современных условиях неблагоприятной медико-демографической ситуации, сложных социально-экономических условий, увеличения скоростных средств транспортного передвижения травматизм имеет тенденцию к увеличению.
Оглавление
Аннотация4
Список используемых терминов и сокращений7
Введение8
I Обзор литературы10
1.1.Структура общей заболеваемости населения10
1.2 Статистические данные по травмам населения в России10
2.Костная ткань. Состав и строение11
2.3. Подходы к остеопластике18
2.2. Фосфаты кальция19
3.Общая классификация материалов для регенерации костной ткани на основе соединений фосфатов кальция21
3.1.Керамика22
3.2.Кальцийфосфатные покрытия24
3.3.Кальцийфосфатные цементы25
4. Основные характеристики кальцийфосфатных цементов как наиболее перспективных материалов костной хирургии26
4.1. Методы получения цементного камня26
4.1.1. Апатитовые цементы27
4.1.2. Брушитовые цементы28
4.2. Затворяющая жидкость29
4.3. Применение полимеров для упрочнения кальцийфосфатного цемента30
4.4. Общая схема получение кальцийфосфатного цемента31
4.5. Сочетаемость цементов с костными структурами33
4.5.1. Время схватывания33
4.5.2. Инжектируемость35
4.6. Основные требования к кальцийфосфатным цементам35
4.6.1. Прочность36
4.6.2. Биосовместимость37
4.6.3. Резорбируемость37
4.6.4. Пористость38
5. Утилизация шприцов после инъекций39
6. Получение брушитового цемента, обогащенного биополимерами47
6.1. Исходные материалы47
6.1.1. Синтез трикальцийфосфата методами осаждения из раствора и механоактивации47
6.1.2. Приготовление затворяющей жидкости51
6.2. Получение цементов на основе β-ТКФ с биополимерами51
6.3. Методы исследования52
6.3.1. Рентгенофазовый анализ52
6.3.3. Сканирующая электронная микроскопия53
7. Обсуждение результатов55
7.1. Определение времени схватывания цементов55
7.2. Сравнение кислотности исследуемых цементов57
7.3. Изучение фазового состава ТКФ методом РФА59
7.5. Микроструктура цементов и композитов цементов с ПВП63
Выводы66
Список используемой литературы67
Список используемой литературы
1. Chow L.C., Takagi S.A. natural bone cement – A laboratory novelty led to the development of revolutionary new biomaterials // J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 2001. V. 106. P. 1029-1033.
2. A.C. Ермолов, 1998; С.П. Журавлев,1998; С.П. Миронов и соавторы, 2001,2004; Р.Ф. Ахметьянов, 2004; О.И. Юрковский, 2005.
3. Здравоохранение в России. 2019: Стат.сб./Росстат. - М.,З-46 2019. – 170 с.
4. Doremus R.H. Review: Bioceramics // Journal of Material Science – 1992 – Т.27 – 285-297 с.
5. Ленинджер, А. Основы биохимии / А. Ленинджер. - М., «Мир». - 1985. Марри, Р. Биохимия человека. / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл. - Т. 1. - М.: Мир, 1993. - 384 с.
6. Марри, Р. Биохимия человека. / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл. - Т. 2. - М.: Мир, 1993. - 415 с.
7. Мурашев С. В. Влияние разрушения структуры коллагена на гидрофильные свойства продуктов этого процесса //Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». – 2013. – №. 3.
8. Dorozhkin S.V. Calcium orthophosphate cements and concretes // Materials. 2009. V. 2. P. 221-291.
9. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Достижения в области кальцийфосфатных материалов. Рос. хим. журнал, 2000, т. 44, № 6, с. 32 – 46.
10. Сафронова Т. В., Путляев, В. И., Шехирев, М. А. Композиционная керамика, содержащая биорезорбируемую фазу //Стекло и керамика. – 2007. – №. 3. – С. 31-35.
11. Hench L.L. Bioceramics // J. Am. Ceram. Soc. 1998. N. 81. V. 7. P. 1705.
12. Barinov S.M., Komlev V.S. Calcium phosphate based bioceramics for bone tissue engineering. Zuerich: Trans Tech Publ. 2008. P. 204.
13. Evgeniy K. Papynov et al. // Progress in Natural Science: Materials International, 2019.
14. Suchanek W., Yoshimura M., Processing and properties of hydroxyapatitebased biomaterials for use as hard tissue replacement implants. // J. Mater. Res. 1998. N. 13.V. 1. P. 94-117.
Для замедления схватывания цементов применяются также ингибиторы затвердевания, такие как магниевые соли, альгинат натрия, хитозан [21], глицерин [22], полиэтиленгликоль [23].
4.3. Применение полимеров для упрочнения кальцийфосфатного цемента
Направление применения полимерных материалов в костной пластике можно разделить на две категории: для пожизненного и временного присутствия в организме.
Как известно, костная ткань – композиционный материал, который состоит из неорганической составляющей и органической. Органическая составляющая в большей степени представлена коллагеном [24].
Вводя в систему полимерные добавки, например, поливинилпирролидон, можно получить цемент с оптимальными биологическими характеристиками. Выбор полимера оказывает существенное влияние на физико-химические свойства КФЦ.