Кальциофосфатные биоматериалы

В данной работе основной акцент будет сделан на кальциофосфатных биоматериалах, являющиеся производными костной ткани. Термин «апатит» впервые применил в отношении минералов Werner в 1788 г. Сейчас он обозначает семейство кристаллов с формулой:

M₁₀(RO₄)₆X₂,

где М - обычно кальций (реже вместо кальция могут быть представлены Sr, Ва, Pb и др.), R - фосфор, а X - гидроксид, атомы кислорода или галоген (F, CI, Br). Предположение о связи апатитов с костным материалом выдвинули в этом же году Proust и Klaproth. Однако только в 1926 г. благодаря разработке химических и рентгенодифракционных методов анализа удалось доказать, что неорганическая часть костного матрикса включает в свой состав различные формы гидратированных фосфатов кальция с преобладанием гидроксиапатита (Смолеговский, 1986; Dejong, 1926).

Следует отметить, что кальциофосфатные порошки различного кристаллического и химического состава впервые попытались применить в практической медицине в 1920 г. Albee и Morrison для ускорения заживления кости, а затем многочисленные их последователи - для нужд стоматологии, травматологии и ортопедии. Однако результаты у различных авторов оказались не однозначны, очевидно, из-за различий в качестве КФ и технике их применения (Семухин и др., 1993; Орловский и др., 1995; Леонтьев, 1996; Williams, 1981, 1992; Williams, Scott, 1996; Wdwards, 1997). В настоящее время КФ материалы используются:

1. В качестве объемных имплантатов для замещения костных дефектов.
2. В виде покрытий на металлические конструкции для остеосинтеза, эндопротезирования и т.п. (Власов, Карабанова, 1993; Миронов, 1999; Родичева и др., 2000; Карлов и др., 1999, 2000; Daculsi, 1999; Moroni et al., 2001).

Однако при этом остаются актуальными вопросы, касающиеся выбора конкретной формы и типа(ов) КФ, в частности при нанесении покрытий на поверхность металлических имплантатов для того, чтобы ускорить их врастание в костную ткань. Одновременно встают вопросы и о методе нанесения покрытий, и о том, как они будут вести себя в организме (Мальков и др., 1991; Лясников, Верещагина, 1996; Клименов и др., 1997; Калита, 2000; Groot et al., 1993; Williams, Scott, 1996). Для того, чтобы правильно решить эту проблему, необходимо более детально остановиться на ряде узловых моментов, связанных с распределением, обменом, трансформацией КФ, протекающими в системах vitro и in vivo.


А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики