Журнал неорганической химии, 2021, T. 66, № 10, стр. 1497-1504

Биоактивная керамика на основе ZrO2, легированная Ta2O5: получение и свойства

Д. Н. Грищенко a*, А. В. Голуб a, В. Г. Курявый a, Д. Х. Шлык a, М. А. Медков a

a Институт химии ДВО РАН
690022 Владивосток, пр-т 100-летия Владивостока, 159д, Россия

* E-mail: grishchenko@ich.dvo.ru

Поступила в редакцию 25.02.2021
После доработки 06.04.2021
Принята к публикации 20.04.2021

Аннотация

Показана возможность улучшить свойства циркониевой керамики за счет комбинации с кальций-фосфатными соединениями для придания биоинертному материалу биоактивных свойств. Изучено влияние Ta2O5 на некоторые свойства керамики. Установлено, что легирование оксидом тантала повышает рентгеноконтрастность кальций-фосфатной циркониевой керамики, но снижает механические и биоактивные свойства. Керамика может быть предложена в качестве материала для замещения дефектов костной ткани. Доказано, что она обладает достаточной прочностью, рентгеноконтрастностью, развитым микрорельефом и наличием биоактивной фазы. Полученные материалы удовлетворяют необходимым для заместительной терапии характеристикам. Метод позволяет получать материал с заданными параметрами для изготовления индивидуальных имплантов.

Ключевые слова: рентгеноконтрастная керамика, замещение кости, биоактивные материалы

Список литературы

  1. Кирилова И.А., Садовой М.А., Подорожная В.Т. и др. // Хирургия позвоночника. 2013. № 4. С. 52. https://doi.org/10.14531/ss2013.4.52-62

  2. Afzal A. // Materials Express. 2014. V. 4. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1166/mex.2014.1148

  3. Smirnov V.V., Krylov A.I., Smirnov S.V. et al. // Inorg. Mater. 2017. V. 53. № 9. P. 980. [Смирнов В.В., Крылов А.И., Смирнов С.В. и др. // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 9. С. 1001.]https://doi.org/10.1134/S0020168517090151

  4. Obolkina T.O., Goldberg M.A., Smirnov S.V. et al. // Inorg. Mater. 2020. Т. 56. № 2. С. 182. [Оболкина Т.О., Гольдберг М.А., Смирнов В.В. и др. // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 2. С. 192.]https://doi.org/10.31857/S0002337X20020153

  5. Covacci V., Bruzzese N., Maccauro G. et al. // Biomaterials. 1999. V. 20. P. 371. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(98)00182-3

  6. Talashova I.A., Silantieva T.A., Kononovich N.A., Luneva S.N. // Bull. Siberian Mediс. 2012. V. 11. № 3. P. 62. https://doi.org/. [Талашова И.А., Силантьева Т.А., Кононович Н.А., Лунева С.Н. // Бюллетень сибирской медицины. 2012. Т. 11. № 3. С. 62.]https://doi.org/10.20538/1682-0363-2012-3-62-68

  7. Stevens M.M. // Mater. Today. 2008. V. 11. № 5. P. 18. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(08)70086-5

  8. Safronova T.V., Putlyaev V.I., Shekhirev M.A., Kuznetsov A.V. // Glass Ceram. 2007. V. 64. № 3. P. 102. [Сафронова Т.В., Путляев В.И., Шехирев М.А., Кузнецов А.В. // Стекло и керамика. 2007. № 3. С. 31.]https://doi.org/10.1007/s10717-007-0027-2

  9. Silva V.V., Lameiras F.S., Lobato Z.I. // J. Biomed. Mater. Res. 2002. V. 63. P. 583. https://doi.org/10.1002/jbm.10308

  10. Goldberg M.A., Obolkina T., Smirnov S. et al. // Materials. 2020. V. 13. № 12. C. 2789. https://doi.org/10.3390/ma13122789

  11. Obolkina T.O., Goldberg M.A., Smirnov S.V. et al. // Dokl. Chem. 2020. V. 493. № 1. С. 99. [Оболкина Т.О., Гольдберг М.А., Смирнов С.В. и др.// Докл. РАН Химия, науки о материалах. 2020. Т. 492. С. 42.]https://doi.org/10.1134/S0012500820070010

  12. Kong Y.M., Bae C.J., Lee S.H. et al. // Biomaterials. 2005. V. 26. № 5. P. 509. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.02.061

  13. Webster T.J., Massa-Schlueter E.A., Smith J.L., Slamovich E.B. // Biomaterials. 2004. V. 25. № 11. P. 2111. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2003.09.001

  14. Deb S., Abdulghani S., Behiri JC. // Biomaterials. 2002. V. 23. № 16. P. 3387. https://doi.org/10.1016/s0142-9612(02)00039-x

  15. Wang X., Ye J., Wang Y. // Acta Biomateriala. 2007. V. 3. № 5. P. 757. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2007.01.004

  16. Aberg J., Henriksson H.B., Engqvist H. et al. // J. Biomed. Mater. Res. A. 2012. V. 100. № 5. P. 1269. https://doi.org/10.1002/jbm.a.34065

  17. Coomaraswamy K.S., Lumley P.J., Hofmann M.P. // J. Endod. 2007. V. 33. P. 295. https://doi.org/10.1016/j.joen.2006.11.018

  18. Riaz M., Zia R., Saleemi F. et al. // Mater. Sci. Poland. 2016. V. 34. № 1. P. 13. https://doi.org/10.1515/msp-2016-0013

  19. Min K.S., Chang H.S., Bae J.M. et al. // J. Endod. 2007. V. 33. P. 1342. https://doi.org/10.1016/j.joen.2007.07.012

  20. Chen C., Hsieh S.C., Teng N.C. et al. // J. Endod. 2014. V. 40. P. 251. https://doi.org/10.1016/j.joen.2013.07.006

  21. Александрова С.А., Александрова О.И., Хомутов В.П. и др. // Цитология. 2018. Т. 60. № 12. С. 987. https://doi.org/10.1134/S0041377118120052

  22. Kokubo T., Takadama H. // Biomaterials. 2006. V. 27. № 15. P. 2907. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2006.01.017

  23. Miao X., Hu Y., Liu J., Huang X. // Mater. Sci. Eng., C. 2007. V. 27. № 2. P. 257. https://doi.org/10.1016/j.msec.2006.03.009

  24. Sponchia G., Moshtaghioun M., Benedetti A. et al. // Scripta Materialia. 2017. V. 130. № 15. P. 128. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.11.021

  25. Solonenko A.P., Blesman A.I., Polonyankin D.A., Gorbunov V.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 8. С. 993. [Солоненко А.П., Блесман А.И., Полонянкин Д.А., Горбунов В.А. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 8. С. 953.]https://doi.org/10.1134/S0036023618080211

  26. Hansson S., Norton M. // J. Biomech. 1999. V. 8. № 32. C. 829. https://doi.org/10.1016/s0021-9290(99)00058-5

  27. Баринов С.М. // Успехи химии. 2010. Т. 79. № 1. С. 15. https://doi.org/10.1070/RC2010v079n01ABEH004098

  28. Chen Q.Z., Thompson I.D., Boccaccini A.R. // Biomaterials. 2006. V. 27. № 11. P. 2414. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.11.025

  29. El-Rashidy A.A., Roether J.A., Harhaus L. et al.// Acta Biomater. 2017. V. 62. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2017.08.030

  30. Grishchenko D.N., Slobodyuk A.B., Kuryavyi V.G., Medkov M.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 10. P. 1606. [Грищенко Д.Н., Слободюк А.Б., Курявый В.Г., Медков М.А. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 10. С. 1408.]https://doi.org/10.1134/S0036023620100083

  31. Stepanov A.G., Arutyunov S.D., Shekhter A.B., Rudenko T.G. // Modern Probl. Sci. Educat. 2018. № 2. [Степанов А.Г., Арутюнов С.Д., Шехтер А.Б., Руденко Т.Г. // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 2.]https://doi.org/10.17513/spno.27506

  32. Fakhardo A.F., Anastasova E.I., Gabdullina S.R. et al. // ACS Appl. Bio Mater. 2019. V. 2. № 10. P. 4427. https://doi.org/10.1021/acsabm.9b00615

  33. Textor M., Sittig C., Frauchiger V. et al. // Titanium in Medicine: Material Science, Surface Science, Engineering, Biological Responses and Medical Applications. 2001. P. 171.

Дополнительные материалы отсутствуют.