
- •Глава 2. Экспериментальная часть
- •Методика синтеза фосфатов кальция из модельных растворов, приближенных по электролитному составу внеклеточной жидкости
- •2.1.1 Методика осаждения и получения покрытия фосфатов кальция на образцах титана.
- •2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости
- •2.2.1. Методика определения фосфат-ионов по молибденовой сини [гост 18309–72.]
- •2.2.2. Методика фотометрического определения концентрации кремния в виде желтой формы молибдокремниевой кислоты [20]
- •2.2.3. Методика определения ионов кальция с помощью ионселективного электрода
- •2.2.4 Методика измерения поверхностного натяжения суспензии фосфата кальция сталагмометрически [гост 50097-92].
- •2.2.5 Методика измерения краевого угла смачивания фосфата кальция титанового образца [60].
- •2.2.6. Методика изучения растворимости ортофосфатов кальция
- •2.3 Определение состава образцов
- •2.3.1.Методика анализа методом ик-спектроскопии
- •2.3.2 Методика рентгенофазового анализа
- •2.3.3 Методика изучения морфологии частиц твердой фазы методом оптической микроскопии
- •2.4 Методика термогравиметрического анализа
Глава 2. Экспериментальная часть
Методика синтеза фосфатов кальция из модельных растворов, приближенных по электролитному составу внеклеточной жидкости
В качестве прототипа внеклеточной жидкости был использован модельный раствор SBF (Simulated Body Fluid) (табл. 1).
Таблица 2
Концентрации ионов для приготовления растворов синтеза
Компонент |
Концентрация, ммоль/л |
Рассчитанные для пересыщения S = 100 |
Нужно ввести дополнительно |
Ca2+ |
2.5 |
25.46 |
|
Na+ |
142 |
284 |
+228 |
K+ |
5 |
20.368 |
|
Mg2+ |
1.5 |
3 |
|
Cl- |
105 |
56.92 |
+153.08 |
HPO42- |
1 |
10.184 |
|
HCO32- |
27 |
54 |
|
SO42- |
0.5 |
1 |
|
Осаждение фосфатов кальция (рис. 7) проводится путем сливания растворов хлорида кальция (CaCl2∙2H2O), хлорида магния (MgCl2∙6H2O) двузамешенного фосфата калия (К2HPO4∙3H2O), гидрокарбоната натрия (NaHCO3), сульфата натрия (Na2SO4) и хлорида натрия (NaCl) с добавкой кремния в виде силиката натрия (Na2SiO3) либо тетраэтоксисилана (C8H20O4Si). При проведении синтеза к 250 мл раствора, содержащему CaCl2 и MgCl2, приливают 250 мл раствора К2HPO4, NaHCO3, Na2SO4 и NaCl с добавкой Na2SiO3 или C8H20O4Si. Суммарный объем смеси составляет 500 мл. рН полученного раствора должно составлять 7.40 (с погрешностью корректировки кислотности ± 0.05) раствором HCl или NаОН (20 %). Время кристаллизации составляет 48 часов. После отстаивания раствор фильтруют с помощью водоструйного насоса, колбы Бунзена и воронки Бюхнера (через два фильтра синяя лента). Отбирают часть надосадочной жидкости для проведения химических анализов, измеряют рН равновесного раствора.. По окончании фильтрования осадок на фильтре промывают водой (V=50 мл), высушивают в сушильном шкафу при температуре ~ 100 °С до полного удаления воды.
Рис. 7. Схема модельного эксперимента in vitro
2.1.1 Методика осаждения и получения покрытия фосфатов кальция на образцах титана.
Для осаждения гидроксилапатита на поверхность титана марки ВТ1-0 (табл. 3), пластинки титана размером 15 мм*15 мм*1.2 мм были предварительно обработаны: отполированы; протравлены; пластинки, которые не подвергались механическому и химическому воздействию; мощным ионизационным пучком; лазерной абляцией; перфорированы (протравленные, не подвергавшиеся механическому и химическому воздействию, подвергшиеся лазерной абляции). На рис. 8 приведены фотографии образцов титановых пластин различной обработке.
Таблица 3
Состав и свойства сплава титана ВТ 1-0
Титан ВТ1-0, % |
Fe |
C |
Si |
N |
Ti |
O |
H |
<0,18 |
<0,07 |
<0,1 |
<0,04 |
98,61-99,7 |
<0,12 |
<0,01 |
а б
в г
д
Рис.8 Образцы титановых пластин различной обработки а) травленная; б) не подвергавшаяся химическому и механическому травлению; в) перфорированная травленная; г) перфорированная не подвергавшаяся химическому и механическому травлению; д) шлифованная обработанная МИП
После чего пластинки опускали в вертикальном положении в мерные конические колбы 25-50 мл, затем приливали прототип модельного раствора синовиальной жидкости человека (рис. 9) . Данную систему выдерживали в течение 10, 20 и 30 дней, после чего пластинки вынимали из модельного раствора, просушивали при комнатной температуре и анализировали с помощью оптической и растровой микроскопии.
Рис. 9 Метод осаждения кремний-замещенного гидроксилапатита