Нанокомпозит на основі SiC / Si: новий біоморфний матеріал для щелепно-лицевої хірургії (експериментальне дослідження)
Анотація
Метою дослідження було вивчення взаємодії експериментальних зразків біоморфної кераміки на основі карбіду кремнію з кістковою тканиною за даними скануючої електронної мікроскопії. Для досягнення цієї мети лабораторним тваринам (20 щурів) здійснили імплантацію зразків досліджуваного матеріалу в нижній щелепі кісткової тканини. Тварини були видалені з експерименту на 7, 30 і 90 день після початку експерименту з подальшим дослідженням поверхні матеріалу і площі його контакту з кістковою тканиною.
На підставі цих результатів було встановлено, що мікроархітектоніка дослідженої кераміки сприяє процесу репаративного остеогенезу, забезпечуючи умови для колонізації живих клітин на поверхні матеріалу. Це підтверджує можливість зв’язуючого співіснування кістки та імплантатів біоморфного карбіду кремнію без ознак відторгнення або його делімітації. Аналіз результатів CEM показав, що має місце адаптація кісткової тканини і реструктуризація кістки в присутності карбіду кремнію, проростання тканини в пори та щільне прилягання до поверхні матеріалу.
Посилання
Chakrabarti O.P., Maiti H.S., Majumdar R. Biomimetic synthesis of cellular SiC based ceramics from plant precursor // Bull. Mat. Sci. – 2007. – V. 5, N 27. – P. 467–470.
Sanchez C., Arribart H., Guille M.M. Biomimetism and bioinspiration as tools for the design of innovative materials and systems // Nat. Mater. – 2005. – V. 4, N 4. – P. 277–288.
Aho A.J., Rekola J., Matinlinna J. et al. Natural composite of wood as replacement material for osteochondral bone defects // J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. – 2007. – V. 83, N 1. – P. 64–71.
Rekola J., Aho A.J., Gunn J. et al. The effect of heat treatment of wood on osteoconductivity // Acta Biomater. – 2009. – V. 5, N 5. – P. 1596–1604.
Angelescu A., Kleps I., Mihaela M. et al. Porous silicon matrix for applications in biology // Rev. Adv. Sci. – 2003. – V. 5. – P. 440–449.
Li Xі, Wang X., Bondokov R. et al. Micro/nanoscale mechanical and tribological characterization of SiC for orthopedic applications // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. – 2005. – V. 72, N 2. – P. 353–361.
Coletti C., Jaroszeski M.J., Pallaoro A. et al. Biocompatibility and wettability of crystalline SiC and Si surfaces // IEEE EMBS Proceedings. – 2007. – P. 5849-–5852.
Kiselov V.S., Borisov Yu.S., Tryus M. et al. Mechanical Properties of Biomorphous Ceramics // Semiconductor Physics. Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2012. – V. 145, N 4. – P. 386–392.
