Naslov
In situ sinteza hidroksiapatita u matrici biorazgradivih polimera
(In situ synthesis of hydroxyapatite within biodegradable polymer matrices)

Autori
Rogina, Anamarija

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
11.06

Godina
2015

Stranica
82

Mentor
Ivanković, Marica

Ključne riječi
Kitozan; Hidroksiapatit; Visokoporozna struktura (nosač); Bubrenje; MC3T3-E1 preosteoblasti; diferencijacija
(chitosan; hydroxyapatite; highly porous structure (scaffold); swelling; MC3T3-E1 preosteoblasts; differentiation)

Sažetak
Oštećenja koštanog tkiva i zatajenje organa uzrokovanih defektima, prijelomima i drugim ozljedama predstavljaju jedan od većih problema očuvanja ljudskog zdravlja. Manjak dostupnih donorskih organa te imunološko odbacivanje stranog tkiva otežavaju presađivanje. Različite kirurške metode primjenjuju umjetne materijale poput proteza, umjetnih srčanih zalistaka i drugih organa. Biološka inertnost postojećih komercijalnih usadaka onemogućuje prožimanje i srastanje okolnog tkiva s njima na mjestu ugradnje. Stoga je razvoj liječenja tkivnih oštećenja usmjeren prema regenerativnoj medicini. Regenerativne metode u liječenju koštanih defekata temelje se na primjeni matičnih stanica uzgojenih na biorazgradivom poroznom materijalu koji oponaša izvanstaničnu matricu prirodne kosti s obzirom na površinska, kemijska, biološka i mehanička svojstva. Za oponašanje prirodnog koštanog tkiva potreban je razvoj nanostrukturiranog kompozitnog materijala visoke poroznosti koji se, kroz određeno vrijeme u živom organizmu u potpunosti razgrađuje. Primjena biorazgradivih polimera i hidroksiapatitne keramike ima veliki potencijal u obnovi oštećenog tkiva. Sinergija svojstava polimerne faze (biorazgradivost, biokompatibilnost, mehanička izdržljivost) i hidroksiapatitne keramike (bioaktivnost, bioresorpcija) omogućuje stvaranje kompozitnih biomaterijala kao autogenih ili alogenih nadomjestaka. U ovom doktorskom radu pripravljeni su kompozitni materijali na temelju kitozana i in situ hidroksiapatita (HA) reakcijama kemijske koprecipitacije. Ovisnost sastava in situ stvorene anorganske faze o reakcijskim parametrima (temperatura, vrijeme sinteze, pH, dodatak aditiva) ispitana je rendgenskom difrakcijskom analizom i infracrvenom spektroskopijom s Fourierovim transformacijama. Morfologija i veličina kristala hidroksiapatitne faze istražena transmisijskim elektronskim mikroskopom ukazuju na stvaranje igličastih kristala nanometarskih veličina. Visokoporozne strukture (nosači) s različitim udjelom in situ HA pripravljene su metodom toplinski inducirane fazne separacije uz naknadno geliranje i ekstrakciju (engl. freeze-gelation/freeze-extraction). Pretražnom elektronskom mikroskopijom istražen je utjecaj količine HA na mikrostrukturu nosača. Mjerenja živinim porozimetrom potvrđuju visoku poroznost pripravljenih nosača s vrijednostima otvorene poroznosti iznad 84 %. Vrijednosti kapaciteta bubrenja i tlačne čvrstoće nosača izmjerenih u Dulbeccovom fosfatnom puferu smanjuju se s povećanjem udjela in situ HA. Analiza citotoksičnosti s L929 stanicama fibroblasta potvrđuje necitotoksičnost ispitanih kompozitnih nosača. In vitro nasađivanje MC3T3-E1 preosteoblasta ukazalo je na dobru životnu aktivnost stanica do 14 dana uzgajanja. Diferencijacija MC3T3-E1 preosteoblasta potvrđena imunološkim ispitivanjima osteoblastnih markera (osteopontina i vezujućeg sijaloproteina) ukazuje na osteogeni potencijal kompozitnih nosača.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA