Закономерности формирования структуры и свойств биоматериалов в системе фосфаты кальция - фосфаты магния для инженерии костной ткани (итоговый)

Проведены оригинальные синтезы порошковых материалов в системе фосфаты кальция – фосфаты магния с замещением ионов кальция на магний 0, 5, 10, 20, 40 мас. % в широком интервале соотношений (Са+Мg)/P от 1 до 2. Установлено, что для всех соотношений (Са+Mg)/P по мере роста степени замещения ионов кальция магнием в материалах наблюдается снижение степени закристаллизованности, размер частиц уменьшается, удельная поверхность возрастает. Установлено, что операция старения способствует стабилизации кристаллической структуры апатитовой фазы - (Са+Мg)/P=2. В процессе старения формируются нанокристаллы с низкой степенью агрегированности, что приводит к росту удельной поверхности порошков до 80 м²/г.В результате использования оригинальной спекающей добавки и высокоактивных к спеканию порошков получены керамические материалы с низкой температурой спекания и достигнута прочность до 120 МПа. Разработана оригинальная технология новых однокомпонентных высокопрочных цементов с прочностью до 40 МПа при сжатии с соотношением (Са+Mg)/P=2, содержащих ионы магния в количестве до 40 мас. % (впервые в мире). Впервые проведено исследование in vitro разработанных цементов с использованием клеток остеосаркомы человека. Биологические исследования показали значительное нарастание пула жизнеспособных клеток на образцах цементов, а также поддержку адгезии, распластывания и пролиферации клеток.