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

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.

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)

Материалы, использованные в работе Дигидрофосфат аммония, NH 4 H 2 PO 4 Нитрат кальция, Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O. Нитрат кальция сильно гигроскопичен. Аммиак водный, NH 3 10Ca(NO 3 ) 2 + 6NH 4 H 2 PO NH 4 OH = Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) NH 4 NO 3 3Ca(NO 3 ) 2 + 2NH 4 H 2 PO 4 + 4NH 4 OH + (x-4)H 2 O = Ca 3 (PO 4 ) 2 xH 2 O + 6NH 4 NO 3

Схема работы К 0,5 M раствору Ca(NO 3 ) 2 объёмом 45 мл прикапали 50 мл 0,3 М раствора NH 4 H 2 PO 4 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)

Результаты. Качественный рентгенофазовый анализ Фазовый состав полученных материалов представлял собой ортофосфат кальция (ТКФ) Рентгенограмма Ca 3 (PO 4 ) 2 базы PDF-2 ICDD

Результаты. Изменение плотности Неотмытый от нитрата аммония Отмытый от нитрата аммония Ca 3 (PO 4 ) 2 xH 2 O = Ca 3 (PO 4 ) 2 + xH 2 O NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O

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

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(Ca 2+ )/c(PO 4 3- ) = 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. Выводы

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 Благодарности

Спасибо за внимание!