ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БИОМОРФНОГО КАРБИДА КРЕМНИЯ С ЖИВЫМИ ТКАНЯМИ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

Маланчук В. А., Жуковцева А. И., Киселев В. С., Алексеева Т. А., Чепурной Ю. В.

СОДЕРЖАНИЕ

Научная статья.

В данной статье представлены результаты исследования взаимодействия биоморфной керамики на основе карбида кремния с костной тканью в эксперименте методом сканирующей электронной микроскопии. Данный материал разработан в Институте физики полупроводников имени В. Е. Лашкарева НАН Украины, путем пропитки кремнием «канальных» углеродных матриц, которые получают в результате пиролиза (обугливания) различных сортов древесины. Для достижения поставленной цели в эксперименте на 20 лабораторных крысах проведено имплантацию образцов исследуемого материала в костную ткань нижней челюсти. Животные выводились из эксперимента в сроки 7, 30 и 90 суток после начала эксперимента с последующим исследованием поверхности и зоны контакта материала с костной тканью. На основе полученных результатов, установлено, что микроархитектоника исследуемой керамики способствует протеканию процессов репаративного остеогенеза за счет обеспечения условий для колонизации живых клет-кок на поверхности материала. Доказана возможность контактного сосуществования костной ткани и имплантатов из биоморфного карбида кремния без признаков его отторжения или отграничения. При анализе результатов СЭМ участка контакта биоморфного карбида кремния с костной тканью выявлено адаптацию и структурную перестройку костной ткани в присутствии карбида кремния и ее прорастание в поры материала с плотным прилеганием к его поверхности.

биоморфная керамика, карбид кремния, сканирующая электронная микроскопия, имплантационный материал

1. Карбид кремния: технология, свойства, применение / [Агеев О. А., Беляев А. Е., Болтовец Н. С. и др.]; под ред. Беляева А. Е., Конаковой Р. В. - X. : «ИСМА». 2010. - 532 с.
2. Aho A. J. Natural composite of wood as replacement material for osteochondral bone defects / A. J. Aho, J. Rekola, J. Matin-linna [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. - 2007. - Vol. 83 (1). - P. 64-71.
3. Angelescu A. Porus silicon matrix for applications in biology / A. Angelescu, I. Kleps, M. Mihaela [et al.] // Rev. Adv. Sci. -2003. - Vol. 5. - P 440-449.
4. Chakrabarti O. P Biomimetic synthesis of cellular SiC based ceramics from plant precursor / O. P Chakrabarti, H. S. Maiti, R. Majumdar // Bull. Mat. Sci. - 2007. - Vol. 5 (27). - P 467-470.
5. Coletti C. Biocompatibility and wettability of crystalline SiC and Si surfaces / C. Coletti, M. J. Jaroszeski, A. Pallaoro [et al.] // IEEE EMBS Proceedings. - 2007. - P 5849-5852.
6. Kiselov V. S. Mechanical Properties of Biomorphous Ceramics. Semiconductor Physics / V. S. Kiselov, Yu. S. Borisov, M. Tryus [et al.] // Quantum Electronics & Optoelectronics. - 2012. - Vol. 145, № 4. - P 386-392.
7. Li Xi. Micro/nanoscale mechanical and tribological characterization of SiC for orthopedic applications / Xi Li, X. Wang, R. Bondokov [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. - 2005. - Vol. 72(2). - P 353-361.
8. Rekola J. The effect of heat treatment of wood on osteoconductivity / J. Rekola, A. J. Aho, J. Gunn [et al.] // Acta. Biomater. -2009. - Vol. 5 (5). - P 1596-1604.
9. Sanchez C. Biomimetism and bioinspiration as tools for the design of innovative materials and systems / C. Sanchez, H. Arribart, M. M. Guille // Nat. Mater. - 2005. - Vol. 4 (4). - P 277-288.

«Вестник проблем биологии и медицины» Выпуск 2 Том 2 (119), 2015 год, 178-182 страницы, код УДК 616-018:615. 46:57. 086. 3