ИСТИНА

Перспективными химическими соединениями для замены костной ткани являются фосфаты магния, поскольку магний-ион подобен кальцию (близкий по размеру радиус иона, одинаковый заряд) и обладает такими свойствами как стимуляция роста костной ткани, ингибирование чрезмерного костеобразования, повышенная прочность. На первый взгляд, самым простым методом получения дисперсных порошков фосфатов магния для последующего их спекания является осаждение из растворов, однако по сравнению с системой CaO-P2O5-Н2О бинарная система MgO-P2O5-Н2О изучена существенно меньше с физико-химической и биомедицинской точки зрения. Следует обратить внимание на сложные фазовые взаимосвязи между гидратированными фазами различных фосфатов магния, поэтому классическое осаждение из раствора искомого соединения проблематично из-за склонности фосфатов магния образовывать многочисленные кристаллогидраты, а также метастабильности средних солей фосфатов магния в водной среде [1]. При воспроизведении твердофазной методики, широко описываемой в литературе, получить однофазный ортофосфат магния удается не всегда из-за наличия примесной фазы пирофосфата магния. Гарантированно получить однофазный ортофосфат магния возможно в результате твердофазного синтеза, где соотношение в исходном прекурсоре Mg/P = 2, увеличение времени обжига и дополнительное прессование не оказывают значительного влияния на продукты реакции. Поэтому данная работа нацелена на изучение свойств ортофосфата магния, Mg3(PO4)2, поиск оптимальных условий синтеза, как растворного, так и твердофазного, дальнейшее формование и получение керамических образцов. Полученные твердофазным способом порошки Mg3(PO4)2 пригодны для создания плотных керамических образцов со средним размером зерна ~1 мкм и однородным распределением пор в объеме, с относительной плотностью ρотн = 80,5% и механическими характеристиками: ˂σmax˃=31±4 МПа, Е=1,7±0,3 ГПа, а при использовании 10% масс. временного технологического связующего, поливинилового спирта, и многоступенчатого обжига удается заметно улучшить механические характеристики: ˂σmax˃=140,75±7 МПа, Е=9,1±0,3 ГПа, ρотн=89,1%, что в обоих случаях сопоставимо с человеческой костной тканью. Разработана методика получения макропористых материалов со структурой Кельвина на основе порошков ортофосфата магния с 70% пористостью посредством стереолитографической 3D печати. Выбран режим термообработки, обеспечивающий равномерное удаление полимерного связующего, для спекания керамического материала с заданной архитектурой, позволяющий использовать его в регенеративной медицине. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-29- 00396, https://rscf.ru/project/24-29-00396/. Список используемой литературы: [1] I.I. Preobrazhenskiy, E.S. Klimashina, Y.Y. Filippov, et al. // Inorg. Mater. 2024. V. 60. № 12. P. 1391. https://doi.org/10.1134/S002016852470162.