Naslov
Sinteza visokoporozne kalcij silikatne keramike
(Synthesis of highly porous calcium silicate ceramics)

Autori
Prebeg, Teodora

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
28.09

Godina
2021

Stranica
44

Mentor
Ivanković, Hrvoje

Neposredni voditelj
Ressler, Antonia

Ključne riječi
biomaterijali, okosnica, kalcij fosfati, kalcij silikati
(biomaterials, scaffold, calcium phosphates, calcium silicates)

Sažetak
Uočavanjem nedostataka do sada korištenih konvencionalnih metoda liječenja koštanih defekata te metoda priprava okosnica, nametnula se potreba razvoja novih materijala koji bi potaknuti samoobnovu, odnosno regeneraciju kosti. Cilj inženjerstva koštanog tkiva je pronaći biomaterijal strukturno i kemijski sličan prirodnom koštanom tkivu, te istražiti najpogodnije metode priprave okosnica na temelju takvoga materijala. Kako bi neka okosnica mogla biti korištena u inženjerstvu koštanog tkiva, mora biti pogodna za nasađivanje stanica, oponašati poroznu mikrostrukturu prirodne kosti, imati mogućnost razgradnje pri tjelesnim uvjetima i pri tome poticati regeneraciju tkiva te imati odgovarajuća mehanička svojstva kako bi služio kao potporanj okolnom tkivu. Istraživanja su pokazala kako kalcij fosfati pripravljeni iz biogenog izvora (koralji, školjke, ljuske jaja, sipe i sl.) pokazuju svojstva slična prirodnoj kosti. Naime, anorganska faza prirodnog koštanog tkiva građena je od nestehiometrijskog hidroksiapatita supstituiranog karbonatnim (CO32-) ionima s manjkom kalcijevih (Ca2+) iona. Nadalje, na mjestu Ca2+ iona prisutne su supstitucije stroncijem, magnezijem, cinkom, natrijem, kalijem i dr. Biogeni prekursori u svojoj strukturi sadrže navedene elemente u tragovima, te su stoga poželjni u sintezi materijala za obnovu koštanog tkiva jer potiču diferencijaciju matičnih stanica u osteoblaste i vaskularizaciju okosnice. Do danas su provedena mnoga istraživanja o ulozi silicija u regeneraciji koštanog tkiva. Uočena je njegova važna uloga u procesu osteogeneze te povezivanju lančanih molekula izvanstanične matrice. U eksperimentalnom dijelu istraživanja, pripravljeni su uzorci hidroksiapatita (HAp) iz sipine kosti (aragonit, CaCO3) uz prisutnost fosfatnih iona (PO43-), hidrotermalnom metodom. Potom su uzorci impregnirani (3- aminopropil)trietoksisilanom (APTES) kao izvorom silicija na dva različita načina ; (i) uzastopna impregnacija te toplinska obrada pri 1000 °C, (ii) impregnacija te toplinska obrada pri 1000 °C nakon svake impregnacije. Pripravljeni uzorci karakterizirani su pomoću rendgenske difrakcijske analize, Rietveldove metode utočnjavanja pomoću računalnog programa DIFFRAC.SUITE TOPAS V.5.0., infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom te elektronske pretražne mikroskopije. Nakon sinteze HAp-a hidrotermalnom metodom, porozna mikrostruktura sipine kosti ostala je očuvana. Impregnacijom APTES-a u visokoporoznu strukturu HAp-a te toplinskom obradom tako pripremljenih uzoraka, dolazi do nastajanja novih kalcij silikatnih faza, volastonita i larnita, te do nastajanja amorfne faze.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA