Вплив добавки міді на стабільність у фізіологічних розчинах біокераміки на основі біогенного гідроксіапатиту та натрійборосилікатного скла

Abstract

Досліджено вплив міді як модифікуючої добавки на властивості in vitro біокераміки на основі біогенного гідроксіапатиту та натрійборосилікатного скла та встановлено, що введення міді у кількості 0,5–2,0 мас. % знижує рівень рН фізіологічного розчину, а також швидкість розчинення матеріалу у модельному середовищі, що дає можливість регулювати резорбцію в необхідних межах для індивідуальних особливостей пацієнтів. Дослідження стабільності біокераміки у дистильованій воді, фізіологічному розчині та розчині Рінгера показало, що найбільш активно біокераміка взаємодіє з розчином NaCl, а кількість кальцію та фосфору, що виділяються в розчин, залежить як від тривалості експерименту, так і кількості модифікуючої добавки. Мідь виявлено лише у фільтратах NaCl при вмісті модифікуючої добавки ≥ 1,0 мас. %. Крім того, методом ЕПР встановлено, що збільшення концентрації міді призводить до зсуву ЕПР ліній у бік більших енергій, а величина зсуву описується в рамках теорії найтівського зсуву у феромагнетиках.

The influence of copper as a modified additive on the in vitro properties of bioceramics based on biogenic hydroxyapatite and sodium borosilicate glass is investigated. It is established that the introduction of copper to the bioceramics composition in an amount of 0.5—2.0 wt. % reduces the pH level of saline and decreases the dissolution rate of materials in a simulated body fluid, which allows one to regulate the resorption within the necessary limits for the individual characteristics of patients. The study of the stability of bioceramics in distilled water, saline, and Ringer’s solution showed that bioceramics most actively interacts with a NaCl solution. The amount of calcium and phosphorus that released into the solution depends on the duration of the experiment and the amount of a modified additive. Copper was fixed only in the NaCl solution with a modified additive content of ≥ 1.0 wt. %. In addition, according to the EPR method, it is shown that increasing the amount of copper in bioceramics leads to a displacement of the EPR lines toward higher energies, and the magnitude of the displacement is described in the framework of the Night shift theory for ferromagnets.

Исследовано влияние меди как модифицирующей добавки на свойства in vitro биокерамики на основе биогенного гидроксиапатита и натрийборосиликатного стекла и установлено, что введение меди в количестве 0,5—2,0 мас. % снижает уровень рН физиологического раствора, а также уменьшает скорость растворения материала в модельной среде, что дает возможность регулировать резорбцию в необходимых пределах для индивидуальных особенностей пациентов. Исследование стабильности биокерамики в дистиллированной воде, физиологическом растворе и растворе Рингера показало, что наиболее активно биокерамика взаимодействует с раствором NaCl, а количество кальция и фосфора, выделяемые в раствор, зависит как от продолжительности эксперимента, так и от количества модифицирующей добавки. Медь обнаружено только в фильтрате NaCl при содержании модифицирующей добавки ≥ 1,0 мас. %. Кроме того, методом ЭПР установлено, что увеличение концентрации меди приводит к смещению ЭПР линий в сторону больших энергий, а величина смещения описывается в рамках теории найтовского сдвига в ферромагнетиках.