Nanostructured composites based on proteins of bone tissue, high disperse silica, and hydroxyapatite

  • A. P. Golovan’ Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. V. Turov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. N. Barvinchenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. M. Mischenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • P. P. Gorbyk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • Yu. B. Shevchenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

The interaction between protein hydrolyzate “Geossen”, which was obtained from bone protein ossein, with surface of high dispersed silica was investigated by adsorption methods. Parameters of interplay between protein hydrolyzate with particles of nanodispersed hydroxyapatite, self-association of “Geossen” molecules and change the value of hydratation, in cause the cooperation between protein molecules with hydroxiapatite were determined by 1H NMR spectroscopy method with layer-by-layer freezing-out of liquid faze. It was shown that molecules of protein hydrolizate practically irreversible adsorbed on the high dispersed silica surface and weakly reaction with hydroxiapatite nanopaticles. This is may be caused the one of the important reasons of biological inertly hydroxiapatite. The interaction between ossein with silica particles take place with formation hydrogen bounded complexes with silanols groups. The most part of silanols groups are obtained in bounded states when covering the silica surface by protein molecules lower the thickness of monolayer even.

Посилання

Saito T., Kin Y., Koshino T. Osteogenic response of hydroxyapatite cement implanted into the femur of rats with experimentally induced osteoporosis // Biomaterials – 2002. – V. 23. – Р. 2711 – 2716.

Shigeru M., Oku T., Takai S. Hydraulic property of hydroxyapatite thermal decomposition product and its application as biomaterial // J. Ceram. Soc. Jpn. Int. Ed. – 1989. – V. 97. – P. 96 – 101.

Faulkner K.G., Pocock N. Future methods in the assessment of bone mass and structure // Best Practice & Research Clinical Rheumatology – 2001. – V. 15, №.3. – P. 359 – 383.

Nuclear magnetic resonance spin-spin relaxation of the crystals of bone, dental enamel, and synthetic hydroxyapatite / Y. Wo, J.L. Ackerman, H-M. Kim, C. Rey, A. Barroug, M.J. Climcher // J. Bone and Mineral Reas. – 2002. – V. 17, № 3. – P. 472 – 480.

Shape and size of isolated bone minerals measured using atomic force microscopy / S.J. Eppell, W. Tong, J.L. Katz, L. Kuhn, M.J. Glimcher // J. Orthopedic Reas. – 2001. – V. 19. – P. 1027 – 1034.

Adaptive physico-chemistry of bio-related calcium phosphates / S. Cazalbou, C. Combes, D. Eichert, C. Rey // J. Mater. Chem. – 2004. – V. 14. – P. 2148 – 2153.

Weiner S., Traub W., Wagner H.D. Lamelar bone: structure-functional relation // J. Struct. Biology. – 1999. – V. 126. – P. 241 – 255.

Кремнезёмы в медицине и биологии / Ред. А.А. Чуйко. – Киев; Ставрополь. –1993. – 259 с.

Цимберг Е.А., Титова Л.В., Курдиш И.К. Влияние высокодисперсных материалов на рост дрожжей Candida // Микробиол. журн. – 1991. – № 4. – С. 55 – 58.

Влияние дисперсных кремнеземов на рост дрожжей Saccharomyces cerevisiae / И.К. Курдиш, Е.А. Цимберг, В.Л. Бихтунов // Микробиол. журн. – 1991. – № 2. – С. 41 – 44.

Harley J.D., Margolis J. Hemolytic activity of colloidal silica // Nature – 1961. – V. 189. – P. 1010 – 1011.

Unusual properties of water at hydrophilic/hydrophobic interfaces / V.M. Gun'ko, V.V. Turov. V.M. Bogatyrev, V.I. Zarko, R. Leboda, E.V. Goncharuk, A.A. Novza, A.V. Turov, A.A. Chuiko // Adv. Colloid Interface Sci. – 2005. – V. 118. – P. 125 – 172.

Turov V.V., Leboda R. Application of 1H NMR spectroscopy method for determination of characteristics of thin layers of water adsorbed on the surface of dispersed and porous adsorbents // Adv. Colloid Interf. Sci. – 1999. – V. 79. – P. 173 - 211.

Туров В.В. Слои связанной воды и поверхностные силы в водных суспензиях высо­кодисперсных оксидов. В кн. Химия поверхности кремнезема. Ред. А.А. Чуйко. – Киев: Изд. УкрИНТЭИ. – Т. 1. – 2001. – С. 510 – 607.

Petroff A., Posner A.S. Crystalline basic calcium orthophosphate (Hydroxyapatite) // Inorg. Synth. – 1960. – V. 66. – P.16 – 18.

Hayek E. Newsely pentacalcium monohydroxyorthoposphate (Hydroxyapatite) // Inorg. Synth. – 1963. – V. 7. – P. 63 – 65.

Effect of mineral content on the nanoindentation properties / S.J. Eppel, W. Tong, J.L. Katz, L. Kuhn, M.J. Glimcher // J. Orthop. Res. – 2001. – V. 19. – P. 1027 – 1035.

Тарасевич Ю.И., Смирнова В.А., Монахова Л.И., Адсорбция альбумина на кремне­земе // Коллоид. журн. – 1978. – T. 40, № 6. – C. 1214 – 1216.

Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния / Ред. А.А. Чуй­ко. – Киев: Наук. думка – 2003. – 415 c.

Braithwaite G.J.C., Luckham P.F., Howe A.M. Study of solvated adsorbed gelatine layer using a modefied force microscope // J. Colloid Interf. Sci. – 1999. – V. 213.– P. 525 – 545.

Влияние дисперсного кремнезема на гидратацию коллагена / В.В. Туров, В.К. Пого­релый, Л.А. Сыч, В.Н. Барвинченко, А.А. Чуйко / Докл. AН Украины. – 2000. – № 9. – C. 152 – 156.

Слабо ассоциированная вода в биологических объектах и на межфазной границе кремнеземов / В.М. Гунько, С.П. Туранская, О.В. Нечипор, Е.В. Юхименко, В.В. Ту­ров, А.А. Чуйко. // Химия, физика и технология поверхности. – 2006. – Вып. 11-12. –С. 397 – 430.

 Gun'ko V.M., Turov V.V. Structure of hydrogen bonds and 1H NMR spectra of water at the interface of oxides // Langmuir – 1999. – V. 15, № 19. – P. 6405 – 6415.

Супрамолекулярные структуры с участием белков крови и частиц высокодисперс­ного кремнезема. / В.В. Туров, А.А. Ругаль, В.М. Гунько, В.Н. Барвинченко, Н.П. Га­лаган, П.П.  Горбик // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных струк­тур. – Киев: Наук. думка, 2007. – Т. 2. – C. 357 – 391.

Опубліковано
2007-06-21
Як цитувати
Golovan’, A. P., Turov, V. V., Barvinchenko, V. N., Mischenko, V. M., Gorbyk, P. P., & Shevchenko, Y. B. (2007). Nanostructured composites based on proteins of bone tissue, high disperse silica, and hydroxyapatite. Поверхня, (13), 244-252. вилучено із http://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/233
Розділ
Медико-біологічні проблеми поверхні