ИСТИНА

При затворении твердой фазы цемента, содержащей α-ТКФ, раствором Mg(H2PO4)2 протекает основная реакция, главным результатом которой является образование фазы ДКФД. Для понимания процессов, происходящих в системе Са3(РО4)2 – Mg(H2PO4)2 – H2O при различных рН, было проведено термодинамическое моделирование ионных равновесий в растворах, содержащих [Ca2+]=0.1M, [PO43-]=0.08M, [Mg2+]=0.01M, т.е. в пропорциях соответствующих таковым для цементной пасты. Расчеты предсказывают, что при превышении рН значения 6 в рассматриваемой гетерогенной системе должна появляться более основная, чем ДКФД твердая фаза (ОКФ или, в термодинамическом пределе – ГА) за счет взаимодействия ДКФД с раствором. ГА-содержащая фаза может быть соотнесена со сплошной, плохо закристаллизованной массой, обнаруживаемой в микроструктуре образцов в процессе твердения. Обработка полилактидных каркасов (в т.ч. наполненных ТКФ) в плазме (катодный разряд или атмосферный ВЧ-разряд) позволяет сделать следующие выводы о гидрофильности поверхности какркаса (из данных по краевому углу смачивания): 1) увеличение наполнения полимера фосфатом слабо увеличивает гидрофильность, 2) увеличение времени обработки в плазме ухудшает гидрофильность, 3) обработка в лимонной кислоте улучшает гидрофильность и заметно развивает рельеф на поверхности полимера, т.о. химическое травление полилактида в кислотах перспективно для улучшения адгезии между полимером и цементным камнем. Изучено влияние на процессы, протекающие в указанной системе и микроструктуру получаемого цементного камня введения в него дисперсно армирующих базальтовых волокон, в том числе подвергнутых окислительной модификации. Показано различие процессов, протекающих в системах Са3(РО4)2 – Mg(H2PO4)2 – H2O и Са3(РО4)2 – H3PO4 – H2O. Исследована кинетика водного гидролиза цементов, полученных в обеих системах. Разработан состав цементного порошка на основе альфа-трикальцийфосфата (α-ТКф), включающий керамические гранулы карбонатгидроксиапатита (КГА) для регулирования кислотностии и гексаметафосфат натрия (ГМФ) для регулирования времени схватывания цемента. Разработан состав цементной жидкости на основе орто-фосфорной кислоты, содержащий однозамещенный фосфат магния для повышения прочности и глицерин для улучшения формуемости. Оптимизирован состав цемента по кислотности и прочности. Достигнуты значения прочности цемента на уровне 5-10 МПа и кислотности 6,9-7,2 при времени схватывания цемента 6-10 мин. Исследовано дополнительное дисперсного армирования цементной пасты частицами взятого в избытке α-ТКф: показано, что увеличение его количества на 10% приводит к повышению прочности при сжатии до 17-20 МПа. Процессы биорезорбции композита цемент-полилактидный каркас изучены в физиологическом растворе и растворе плазмы крови (SBF). В экспериментах in vitro на модели двух перевивных клеточных линий: фибробластов человека и остеосаркомы человека MG-63 с помощью МТТ-теста исследована цитосовместимость исходных и армированных (ПЛА каркасом, базальтовыми волокнами) образцов кальций-фосфатных цементов. Показано, что все разработанные составы материалов не токсичны: популяция жизнеспособных клеток на этапах культивирования на данных материалах составляла ≥70% и обладают матриксными (для клеток) свойствами поверхности разной степени выраженности. По результатам экспериментов in vitro отобраны образцы материалов для этапа in vivo исследования их биосовместимости при подкожной имплантации мелким лабораторным животным.