Синтез нестехиометрич еско го гидроксиапатита для получения бифазной биосовместимой керамики

1. Синтез нестехиометрического гидроксиапатита для получения бифазной биосовместимой керамики Молчанова Мария 10Н СУНЦ МГУ Руководитель Ларионов Дмитрий Сергеевич ФНМ МГУ Москва, 2014

2. Актуальность • Одной из важнейших задач науки и медицины является получение биоматериалов – заменителей костной ткани, обладающих специфическими особенностями (резорбирумость) • Наиболее подходящие вещества – фосфаты кальция, например, гидроксиапатит. • Получение керамики из нГАп и является основной задачей данного исследования.

3. Цель и задачи работы • Целью данной работы является получение резорбируемой керамики на основе порошков гидроксиапатита, активных к спеканию. Задачи: • Получение порошков ГАп осаждением при сливании растворов нитрата кальция и дигидрофосфата аммония • Исследование влияния pH на состав осадка • Изучение влияния температуры и продолжительности обжига на характеристики материала • Исследование порошков различными методами (электронная микроскопия, ренгенофазовый анализ)

4. Материалы,использованные в работе • Дигидрофосфат аммония, NH4H2PO4 • Нитрат кальция, Ca(NO3)2•4H2O. Нитрат кальция сильно гигроскопичен. • Аммиак водный, NH3 10Ca(NO3)2+6NH4H2PO4+14NH4OH=Ca10(PO4)6(OH)2+20NH4NO3 3Ca(NO3)2+2NH4H2PO4+4NH4OH+(x-4)H2O= Ca3(PO4)2•xH2O+6NH4NO3

5. Схема работы • К 0,5 M раствору Ca(NO3)2объёмом 45 мл прикапали 50 мл 0,3 Мраствора NH4H2PO4 • Фильтрование на воронке Бюхнера. • Сушка на воздухе в течение 12 часов • Промывание половины образцов • Измельчение в ступке. • Формование образцов • Обжиг (при температурах T=900 °C , T=1100 °C, времени выдержки t=2 ч, t=6ч)

6. Результаты. Качественныйрентгенофазовый анализ Фазовый состав полученных материалов представлял собой ортофосфат кальция (ТКФ) Рентгенограмма Ca3(PO4)2 базы PDF-2 ICDD

7. Результаты. Изменение плотности Неотмытый от нитрата аммония Отмытый от нитрата аммония Ca3(PO4)2•xH2O=Ca3(PO4)2+xH2O↑ NH4NO3=N2O+2H2O

8. Результаты. Электронная микроскопия pH=7, 6 ч, 900 pH=7, 2 ч, 1100 pH=7, 2 ч, 1100 pH=7, 6 ч, 1100

9. Выводы • Были получены образцы биоматериалов. • Растворным методом были получены образцы нГАп путем сливания растворов нитрата кальция и дигидрофосфата аммония. • Было исследовано влияние pH на состав осадка. Показано, что при относительно малых временах синтеза pH не оказывает значительного влияния на состав осадка. В нашем случае отношение Ca/P в нГАп мало отличается от такового для раствора (отношение c(Ca2+)/c(PO43-) = 1,5). • Было изучено влияние температуры и продолжительности обжига на характеристики материала. Необходимо отметить, что повышение температуры и длительности обжига приводит к уменьшению доли пор, а понижение – наоборот. • Характерный размер пор и зёрен оценивается в несколько микрон, что хорошо с точки зрения процессов биорезорбции.

10. Благодарности Автор благодарен следующим сотрудникам ФНМ за помощь в работе: Ларионову Дмитрию Сергеевичу Гудилину Евгению Алексеевичу Кукуевой Елене Вячеславовне Филиппову Ярославу Юрьевичу Путляеву Валерию Ивановичу Евдокимову Павлу Владимировичу Рослякову Илье Владимировичу

11. Спасибо за внимание!