ИСТИНА

Перспективным материалом с точки зрения создания биорезорбируемых имплантатов является керамика на основе фосфатов магния благодаря стимулирующему действию ионов магния на рост и пролиферацию клеток, а также более высокой растворимости по сравнению с фосфатами кальция. Метод пиролиза аэрозоля позволяет получать мелкодисперсные высокоактивные порошковые прекурсоры, которые могут быть использованы для создания мелкозернистой керамики с высокой прочностью. В связи с чем целью данной работы стало получение составов в системе Mg3(PO4)2–Mg2P2O7 с помощью метода пиролиза аэрозоля. Для получения порошковых прекурсоров методом пиролиза (рис. 1) в емкость ингалятора заливали 0,1 М растворы, содержащие Mg(NO3)2 и (NH4)2HPO4 в различных соотношениях в расчете на конечные продукты реакции: Mg3(PO4)2, Mg2P2O7 и 3Mg3(PO4)2/2Mg2P2O7 (эвтектический состав). С током воздуха капли аэрозоля диаметром до 3 мкм попадали в нагретую до 600 °С область кварцевого реактора, где происходило разложение нитратов и образование рентгеноаморфного порошка с частицами сферической морфологии. Для получения порошковых прекурсоров также может быть использован метод твердофазного синтеза из MgO(Mg2(OH)2CO3) и (NH4)2HPO4, который отличается более высоким выходом, однако для частиц характерны более крупные размеры. На основе данных дилатометрического анализа было установлено, что обжиг составов после пиролиза приводит к растрескиванию материалов на основе пирофосфата и эвтектического состава, поэтому было предложено использовать предварительный обжиг при 700 °С в течение 30 мин для удаления непрореагировавших нитратов и влаги. Согласно данным РЭМ, после термообработки размер частиц преимущественно сохраняется. Было установлено, что среди выбранных составов ортофосфат магния начинает спекаться при наиболее низких температурах (930 °С), однако для получения плотной керамики необходим длительный обжиг (до 5 дней). Эвтектический состав наиболее эффективно спекается при температуре 1100 °С и позволяет достигнуть наибольшего значения относительной плотности – до 93%. Предварительное прокаливание составов, полученных методом пиролиза аэрозоля при температуре 700 °С, позволяет получить наиболее плотную керамику. Для образцов, полученных методом твердофазного синтеза, не удается осуществить эффективное спекание при температурах 1100 °С и ниже, что подтверждают низкие значения плотности. С применением МТТ-теста было проведено исследование вытяжек материалов, которое показало отсутствие цитотоксичности керамических материалов, полученных с использованием метода пиролиза аэрозоля, о чем говорит высокая выживаемость клеток относительно контрольных проб. Наименьшую выживаемость клеток демонстрируют вытяжки из эвтектического состава, полученного методом твердофазного синтеза.