Создание и исследование материала на основе гидроксиапатита и поликапролактона для экструзионной трехмерной печати
Н.В. Пермяков, А.И. Лебедева, Е.В. Мараева
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.838
Краткое сообщение
Аннотация: Работа посвящена поиску научно-технического решения по созданию филаментов на основе гидроксиапатита и поликапролактона для экструзионной трехмерной печати. Порошки гидроксиапатита получены методом химического осаждения с использованием микроволнового излучения, определен средний размер частиц в порошке. Предлагаются варианты создания филамента методом экструзии на основе композиции гидроксиапатита и поликапролоктона для последующей печати скаффолдов — временных каркасов, необходимых для формирования новых функциональных тканей. Получены изображения поверхности гидроксиапатита кальция с помощью сканирующего зондового микроскопа для оценки параметров шероховатости поверхности, являющейся одним из важнейшим факторов для успешной адгезии клеток к поверхности скаффолда при процессах остеоинтеграции.
Ключевые слова: гидроксиапатит, поликапролактон, трехмерная печать, нанокомпозит, скаффолд, сканирующая зондовая микроскопия
- Пермяков Никита Вадимович – к.т.н., профессор кафедры микро- и наноэлектроники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
- Лебедева Анастасия Игоревна – студент кафедры микро- и наноэлектроники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
- Мараева Евгения Владимировна – к.ф.-м.н., доцент кафедры микро- и наноэлектроники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
Ссылка на статью:
Пермяков, Н.В. Создание и исследование материала на основе гидроксиапатита и поликапролактона для экструзионной трехмерной печати / Н.В. Пермяков, А.И. Лебедева, Е.В. Мараева // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 838-844. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.838.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Tian, L. Study on antibacterial properties and cytocompatibility of EPL coated 3D printed PCL/HA composite scaffolds / L. Tian, Z. Zhang, B. Tian, X. Zhang, N. Wang // RSC Advances. – 2020. – V.10. – I. 8. – P. 4805-4816. DOI: 10.1039/C9RA10275B.
2. Zhang, C. A Study on a tissue-engineered bone using RhBMP-2 induced periosteal cells with a porous nano-hydroxyapatite/collagen/poly(l-lactic acid) scaffold / C. Zhang, Y.-Y. Hu, F.-Z. Cui, S.-M. Zhang, D.-K. Ruan // Biomedical Materials. – 2006. – V. 1. – № 2. – P. 56-62. DOI: 10.1088/1748-6041/1/2/002.
3. O’Brien, F.J. The effect of pore size on cell adhesion in collagen-GAG scaffolds / F.J. O’Brien, B.A. Harley, I.V. Yannas, L.J. Gibson // Biomaterials. – 2005. – V. 26. – I. 4. – P.433-441. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2004.02.052.
4. Yang, Y. 3D printed SiOC(N) ceramic scaffolds for bone tissue regeneration: improved osteogenic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells / Y. Yang, A. Kulkarni, G.D. Soraru, J.M. Pearce, A. Motta // International Journal of Molecular Sciences. – 2021. – V. 22. – I. 24. – Art. № 13676. – 14 p. DOI: 10.3390/ijms222413676.
5. Biomaterials science: an introduction to materials in medicine / ed. by B.D. Ratner, A.S. Hoffman, F.J. Schoen, J.E. Lemons. – 3 rd ed. – Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2004. – 1573 p. DOI: 10.1016/C2009-0-02433-7.
6. Caetano, G., 3D-printed poly(ɛ-caprolactone)/graphene scaffolds activated with p1-latex protein for bone regeneration / G. Caetano, W. Wang, W.-H. Chiang et al. // 3D Printing and Additive Manufacturing. – 2018. – V. 5. – № 2. – P.127-137. DOI: 10.1089/3dp.2018.0012.
7. Леньшин, А.С. Особенности применения сорбционного анализа для исследования различных наноматериалов электроники в зависимости от состава и технологических условий получения / А.С. Леньшин, Е.В. Мараева // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2022. – Т. 25. – № 1. – С. 47-53. DOI: 10.32603/1993-8985-2022-25-1-47-53.
8. Khalugarova, K.N. Influence of heating time and microwave radiation power on the microstructure and phase composition of calcium-phosphorus compounds during formation / K.N. Khalugarova, E.V. Maraeva, A.V. Zaikina, V.A. Matveev, V.A. Moshnikov // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – V. 1697. – Art. № 012050. – 7 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012050.
9. Maraeva, E. Size analysis based on sorption study data for hydroxyapatite nanoparticles / E. Maraeva, K. Khalugarova // Materials Science Forum. – 2021. – V. 1031. – P. 172-177. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1031.172.
10. Permiakov, N.V. New opportunities of atomic force microscopy probes upon polyaniline functionalization / N.V. Permiakov, Y.M. Spivak, V.A. Moshnikov, M.A. Shishov, I.Y. Sapurina // Polymer Science, Series A. – 2018. – V. 60. – I. 3. – P. 417-427. DOI: 10.1134/S0965545X18030082.
11. Kulyashova, K.S. Preparation of synthetic hydroxyapatite to form biocompatible coatings on the implants of medical purpose / K.S. Kulyashova, Yu. P. Sharkeev // Chemistry for Sustainable Development. – 2011. – V. 19. – № 4. – P. 409-415.
12. Shim, J.H. Fabrication of blendedpolycaprolactone/poly(lactic-co-glycolic acid)/beta-tricalcium phosphate thin membrane using solidfreeform fabrication technology for guided bone regeneration / J.H. Shim, J.B. Huh, J.Y. Park et al. // Tissue Engineering Part A. – 2013. – V. 19. – № 4. – P. 317-328. DOI: 10.1089/ten.tea.2011.0730.