Naslov
Priprema biomimetičke okosnice na temelju metalnim ionima supstituiranog oktakalcij fosfata pentahidrata i biopolimera za primjene u tkivnom inženjerstvu
(Preparation of a biomimetic scaffolds based on metal ions substituted octacalcium phosphate pentahydrate and biopolymer for applications in tissue engineering)

Autori
Marić, Marina Monika ; Ivandić, Danijela

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, rektorova nagrada

Godina
2022

Ključne riječi
kitozan ; metalni ioni ; okosnice ; oktakalcijev fosfat pentahidrat ; supstitucija
(chitosan ; metal ions ; scaffolds ; octacalcium phosphate pentahydrate ; substitution)

Sažetak
Inženjerstvo koštanog tkiva pristup je liječenju koštanih oštećenja uzrokovanih prijelomima i bolestima, a temelji se na upotrebi okosnica koje oponašaju prirodno koštano tkivo te su molekulski, strukturno i biološki kompatibilne. Zbog mogućeg štetnog utjecaja faktora rasta korištenih za poticanje osteogenih svojstava biomaterijala, današnja su istraživanja usmjerena na supstituciju kalcij fosfatne (CaP) biokeramike s ciljanim kationima i anionima koji se prirodno nalaze u mineralnom tkivu. U ovom radu pripravljeni su uzorci oktakalcij fosfata pentahidrata (OCP) supstituirani (0, 1 i 2, 5 mol.%) stroncijevim (Sr2+), magnezijevim (Mg2+) i srebrovim (Ag+) ionima metodom precipitacije. Rendgenskom difrakcijskom analizom (XRD) i infracrvenom spektroskopijom s Fourierovim transformacijama utvrđen je nastanak OCP-a kao kristalne faze. Daljnjom obradom XRD rezultata Rietveldovom metodom utočnjavanja pomoću računalnog programa DIFFRAC.SUITE TOPAS V.5.0 potvrđen je dvofazni CaP sustav (OCP i amorfni kalcijev fosfat) u svim pripremljenim uzorcima. Dodatno, Rietveldovom metodom utočnjavanja određeni su parametri elementarnih ćelija ovisno o supstituciji za svaki pojedini ion. Pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM) istražena je morfologija uzoraka koja pokazuje pločasti oblik kristala karakterističan za OCP. Ispitivanjem antibakterijskih svojstava, uzorci su pokazali antibakterijsko djelovanje prema gram-pozitivnoj bakteriji S. aureus. Za određivanje optimalne koncentracije polimera za pripremu kompozitnih okosnica, pripravljene su otopine karboksimetil kitozana (C-CHT) različitih masenih udjela (1, 2, 1, 5, 1, 8, 2, 1, 2, 5, 2, 8, 3, 1 i 3, 4 mas.%). Ispitivanjem morfologije, poroznosti i raspodjele veličine pora, okosnica pripremljena iz 3, 1 mas.% polimerne otopine korištena je za pripremu kompozitnih materijala. Pripravljene su visokoporozne kompozitne okosnice na temelju C-CHT-a i OCP-a supstituiranog metalnim ionima (Sr2+, Mg2+ i Ag+) metodom toplinski inducirane fazne separacije uz naknadno umrežavanje polimera. SEM analiza potvrdila je homogenu raspodjela anorganske faze u polimernoj matrici, te je potvrđena visokoporozna struktura s poroznošću između 68–80 % i veličine pora u rasponu 50–400 um.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti

Napomena
Mentor: Antonia Ressler

POVEZANOST RADA