Bioaktivni materijali na bazi kalcijum-fosfata i mezoporoznog biostakla dopiranih jonima magnezijuma i/ili stroncijuma : doktorska disertacija
Rimondini, Lia
Veljović, Đorđe, 1977-
Janaćković, Đorđe, 1964-
Ležaja-Zebić, Maja, 1984-
Petrović, Rada, 1965-
U okviru ove doktorske disertacije sintetisani su i ispitani prahovi na bazi kalcijum-fosfata(CaP) i mezoporoznog bioaktivnog stakla (MBAG) dopirani jonima magnezijuma (Mg2+) i/ilistroncijuma (Sr2+). Različitim metodama procesiranja, a polazeći od sintetisanih prahova, dobijeni sukontrolisano porozni kompakti i makroporozni nosači ćelija, a u nastavku je ispitan njihov potencijalza primenu u stomatologiji i biomedicini.Pokazano je da istovremeno prisustvo jona Sr2+ i Mg2+ u strukturi hidroksiapatita (HAP)destabiliše HAP rešetku, rezultujući bifaznim CaP sastavom, dok prilikom sinterovanja stabiliše b-TCP fazu odlaganjem transformacije u a-TCP. Najbolja mehanička svojstva su potvrđena kodSrMgHAP uzorka dopiranog sa po 3 mol.% Sr2+ i Mg2+ (5,02 GPa i 1,12 MPa‧m1/2).Sferne nanočestice SrMgMBAG su uspešno sintetisane mikroemulzionom tehnikom. Binarnodopiranje je uticalo na stvaranje radijalne dendritske mezoporozne strukture, što je ubrzalo otpuštanjeleka ibuprofena u poređenju sa nedopiranim česticama.Procesirani kompakti kotrolisane poroznosti na bazi dopiranih HAP su ispitani za primenu ustomatologiji u vidu dentalnih inserata. Predložen je novi protokol za restauraciju velikih kavitetazuba korišćenjem dentalnih inserata na bazi HAP. Ekstrahovani ljudski molari restauriranikorišćenjem konvencionalnog postupka i primenom novopredloženog protokola su imali sličnuotpornost na lom.Dobijeni makroporozni nosači ćelija na bazi SrMgCaP i njihovi kompoziti sa MBAGpredstavljaju adekvatne nosače ćelija za primenu u inženjerstvu koštanog tkiva, omogućuju dobruadheziju i proliferaciju BM-MSC i EA.hy926 ćelija, ali i pokazuju pro-osteogena i pro-angiogenasvojstva. Nanošenje biorazgradive biokompozitne prevlake na bazi želatina i čestica Sr,MgMBAG jeznačajno poboljšalo pritisnu čvrstoću makroporoznih nosača.
Tehnološko inženjerstvo - Inženjerstvo materijala / Technological engineering -Materials Engineering Datum odbrane: 22.05.2025.
Within this doctoral dissertation powders based on calcium phosphates (CaP) and mesoporousbioactive glass (MBAG) doped with magnesium (Mg2+) and/or strontium (Sr2+) ions weresynthesized. Using various techniques the obtained powders were processed in the form of compactswith controlled porosity, or scaffolds, and their possible biomedical or dental application wasevaluated.It was shown that simultaneous presence of Sr2+ and Mg2+ in the hydroxyapatite (HAP)structure destabilizes the HAP lattice resulting in the biphasic CaP composition, while also stabilizingthe b-TCP phase during sintering by postponing its transformation into a-TCP. The best mechanicalproperties were obtained in the case of SrMgHAP doped with 3 mol.% of Sr2+ and Mg2+ (5,02 GPa i1,12 MPa‧m1/2).Spherical SrMgMBAG nanoparticles were successfully synthesized using microemulsion sol-gel technique. The binary doping influenced formation of radial dendritic mesoporous structure,which increased the rate of ibuprofen drug release, compared to pristine particles.Obtained compacts with controlled porosity based on doped HAP were analyzed forapplication in dentistry as dental inserts. A novel protocol for restoration of large tooth cavities usingdental inserts based on HAP was proposed. Extracted human molars were restored using convectionaland novel protocols, and their fracture resistance was shown to be similar.Fabricated scaffolds based on SrMgCaP and their composites with MBAG were shown to beadequate cell carriers for application in bone tissue engineering, by showing good cells adhesion andproliferation of BM-MSC and EA.hy926 cells, as well as pro-osteogenic and pro-angiogenicproperties. Coating the scaffolds with biodegradable biocomposites based on gelatine andSrMgMBAG particles showed significantly improved compressive strength of the scaffolds
srpski
2024
Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Neorganska hemijska tehnologija
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala
kalcijum-fosfati; mezoporozno bioaktivno staklo; dentalni insert; skafoldi
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Neorganska hemijska tehnologija
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala
calcium phosphates; mesoporous bioactive glass; dental insert; scaffold