Methodology of biochemical stability determination of com positional systems b ased on hydroxyapatite

Abstract

The growing quantity of people with bone pathology causes the urgency of finding the new reconstruction materials. However, their application may experience different side effects that result the rejection reactions. Materials based on hydr oxyapatite are the most widely used in osteoplasty as this material is characterized by its non - toxicity, biocompatibility and corrosion resistance. Hydroxyapatite in its chemical composition is analogous to the mineral constituent of bone, contributing to its regeneration. Aim: The aim is to develop a comprehe n- sive methodology to study the behavior of basalt scales and compositional system “hydroxyapatite – basalt scales” in environments that simulate fluids of living body. Materials and Methods : A compreh ensive approach that includes specific preparing of samples and biological enviro n- ments and complex chemical, photoelectric colorimetric and X - ray studies were applied to evaluate the biochemical stability of the studied mat e- rial. Calibration curves were p repared during photoelectric colorimetry to determine the amount of substance. Two methods of sample prepar a- tion were used to determine the amount of total iron in the filtrate during the study of biochemical stability of the composi tion systems “hydrox y- ap atite – basalt scales” in physiological environments. Results: Based on the multi - chemical analysis it can be concluded about the physical and chemical stability in interaction of studied basalt scales powders and composite systems “hydroxyapatite – basalt scales” with the blood plasma and Ringer ’ s solution and Ringer - Locke solution that imitate the fluid of a living body.

Зростання кількості людей з патологіями кісткової тканини обумовлює актуальність питання пошуку нових реконструктивних матеріалів. Водночас, при їх застосуванні можуть виникати різноманітні побічні ефекти, що є наслідком реакції відторгнення. Найбільшого поширення в остеопластиці отримали матеріали на основі гідроксиапатиту, оскільки цей матеріал характеризується своєю нетоксичністю, біосумісністю і корозійною стійкістю. Гідроксиапатит також за своїм хімічним складом є аналого м мінеральної складової кісткової тканини, що сприяє її егенерації. Мета: Метою роботи є розробка комплексної методики дослідження поведінки базальтової луски і композиційної системи «гідроксиапатит –базальтова луска» в середовищах, які імітують рідини живого організму. Матеріали і методи: Для оцінки біохімічної стабільності досліджуваних матеріалів було з астосовано комплексний підхід, який включає спеціальну підготовку проб біологічних середовищ і проведення комплексного хімічного, фотоелектрокалориметричного й рентгеноструктурного досліджень. При проведенні фотоелектрокалориметрії для визначення кількості речовини було складено калібрувальні криві. Під час дослідження біохімічної стабільності композиційних систем «гідроксиапатит –базальтова луска» у фізіологічних середовищах для визначення кількості загального заліза у фільтратах було використано дві методики підготовки проб. Результати: На основі проведеного багатокомпонентного хімічного аналізу було розроблено методику, яка дозволяє зробити висновок про фізико-хімічну стабільність у взаємодії досліджуваних порошків базальтової луски і композиційних систем гідроксиапатит –базальтова луска» з плазмою крові і розчинами Рінгера й інгера - Локка, які імітують рідини живого організму.