Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 12

НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

УДК 546.821; 621.793

ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ MgO НА СВОЙСТВА

БИОАКТИВНЫХ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ ТОНКИХ ПЛЕНОК

Национальный исследовательский Томский государственный университет,

634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 36

* E-mail: lyutova.tsu@mail.ru

Поступила в Редакцию 27 февраля 2019 г.

После доработки 20 августа 2019 г.

Принята к публикации 20 августа 2019 г.

Получены золь-гель методом из растворов тонкие пленки на основе систем SiO₂-P₂O₅-СаO и SiO₂-

P₂O₅-CaO-MgO. Исследованы физико-химические процессы, лежащие в основе их получения. Изучен

фазовый состав, структура и биологическая активность полученных материалов. Установлено, что

для получения кристаллического материала при введении оксида магния в систему SiO₂-P₂O₅-СаO

необходимо увеличение температуры до 800°С, а добавка оксида магния в систему SiO₂-P₂O₅-СаO

улучшает биоактивность материала.

Ключевые слова: тонкая пленка; композиционный материал; золь-гель синтез; кальций-фосфатный

материал

DOI: 10.1134/S004446181912003X

В задачи современной медицины и биотехно-

Для получения желаемых макроскопических или

логии входит не только создание имплантатов, за-

микроскопических свойств необходимо модифициро-

мещающих костные ткани и органы, но и синтез

вание материала. Роль щелочноземельных металлов

биологически активных материалов, способству-

как модификаторов кальций-фосфатных материалов,

ющих наиболее полному восстановлению тканей

в частности иона магния, до сих пор плохо изучена.

и поддержанию необходимых функций организма.

В работе [10] представлены результаты исследова-

Кальцийфосфатсодержащие биоактивные матери-

ний, показывающие возможность применения иона

алы находят широкое применение для лечения или

магния для формирования сетки геля в растворе по

замены поврежденных или больных тканей [1-4].

золь-гель технологии на примере алюмосиликатов.

Биологически активное поведение этих материалов,

Кроме того, существуют исследования, доказываю-

которое определяется как способность сращивания

щие важную роль магния в биологически активных

костей, связано с образованием апатитоподобного

материалах, но их результаты противоречивы. В ра-

слоя, состав и структура которого эквивалентны ми-

боте [11] было высказано предположение, что магний

неральной фазе в костной ткани [5-9]. Для биоактив-

непосредственно стимулирует пролиферацию остеоб-

ных материалов важную роль играют такие факторы,

ластов. Отрицательно сказывается истощение магния,

как химический состав, структура и морфология по-

все стадии скелетного метаболизма, вызывающие

верхности.

прекращение роста костей [12, 13].

1534

Влияние добавки MgO на свойства биоактивных кальций-фосфатных тонких пленок

1535

В последние годы в медицине находят широкое

стеклянного вискозиметра (с диаметром капилляра

применение кальций-фосфатные тонкие пленки [14-

0.99 мм, при температуре 25°С).

17]. При разработке и формировании тонких пленок

Инфракрасные спектры порошков и растворов бы-

используются различные методы [18, 19], наиболее

ли получены с помощью Фурье-спектрометра Nicolet

перспективным для получения биоматериалов явля-

6700 в области 400-4000 см^-1. Термический анализ

ется золь-гель метод, так как обеспечивает высокую

проводили на анализаторе TGA/DSC/DTA STA 449C

чистоту продуктов и позволяет снизить энергозатра-

Jupiter при линейном нагреве до 1000°C (скорость на-

ты. Применение золь-гель метода позволяет влиять

грева 10 град·мин^-1) в потоке воздуха 100 мл·мин^-1.

на поверхностные свойства материалов, что особенно

Энергию активации каждой стадии термического

важно для имплантатов, так как после введения в

разрушения образцов определяли с помощью аппрок-

организм материала биологические процессы проис-

симационных методов термографическими и термо-

ходят на его поверхности.

гравиметрическими измерениями с использованием

Целью данной работы являлось установление вли-

уравнения Горовица-Метцгера. Рентгенофазовый

яния добавки MgO на свойства кальций-фосфатных

анализ проводили с использованием дифрактометров

тонких пленок, полученных золь-гель методом.

Rigaku MiniFlex 600 и Shimadzu XRD-6000 (CuKα-

излучение в диапазоне 2θ 3-120, размер шага 2θ 0.01-

0.02°; время на шаг 0.3-0.5 с) с использованием базы

Экспериментальная часть

данных PCPDFWIN и JSPDS, а также программы

Исходные реагенты: этиловый спирт (96%-ный,

полнопрофильного фазового анализа Powder Cell 2.4.

Россия), тетраэтоксисилан (ос.ч., Германия), ортофос-

Структуру и химический состав образцов анализи-

форная кислота (ос.ч., Химмед, Россия), хлорид каль-

ровали методами сканирующей электронной микро-

ция (ч.д.а., Химмед, Россия), нитрат магния (ч.д.а.,

скопии (СЭМ), энергодисперсионной рентгеновской

Химмед, Россия).

спектроскопии (EDX) с помощью электронного ми-

Растворы для получения материалов по золь-гель

кроскопа Hitachi TM-3000 с аксессуаром Quantax-70

технологии готовили растворением хлорида каль-

для энергодисперсионных микроанализов.

ция, нитрата магния (в зависимости от состава ис-

Оценку биологической активности полученных

ходной смеси) в этиловом спирте, затем растворяли

материалов изучали in vitro, выдерживая образцы в

тетраэтоксисилан и фосфорную кислоту. Исходная

водном растворе искусственной плазмы крови (SBF)

концентрация всех компонентов в смеси составляла

в течение 14 дней. Образцы помещали в модельную

0.4 моль·л^-1. Растворы для приготовления материалов

среду SBF при постоянной температуре 37 ± 0.5°С и

хранили при 25°С.

рН 7.4. Раствор меняли ежедневно в течение 14 дней.

Известно, что тонкие пленки на основе фосфата

Состав раствора SBF приведен в [10].

кальция, используемые для замены поврежденной

костной ткани, характеризуются высокой биосовме-

Обсуждение результатов

стимостью и биологической активностью при отно-

шении Ca/P = 1.67 [14]. Поэтому для формирования

Для получения пленок важна стабильность плен-

слоя фосфата кальция на поверхности материала

кообразующих растворов во времени. В качестве

для системы SiO₂-P₂O₅-CaO был выбран состав с

критерия пленкообразующей способности растворов

массовым соотношением оксидов в системе (мас%):

была взята их вязкость.

52 SiO₂, 14 P₂O₅, 34 CaO. Для системы SiO₂-P₂O₅-

Установлено, раствор без введения оксида магния

CaO-MgO оксид кальция был заменен на оксид маг-

(образец 1) пригоден для получения пленок до 7 сут.

ния 5-20 мас%.

В первые двое суток происходит резкое увеличение

Пленки получали на подложках из монокристалли-

вязкости до 3.8 мм²·c^-1, в дальнейшем вязкость изме-

ческого кремния (модельная подложка) путем центри-

няется незначительно.

фугирования при скорости центрифуги 3000 об·мин^-1

При введении иона магния в систему с содержа-

с последующей термообработкой при 60°С в течение

нием 5-20 мас% в первые сутки вязкость имеет зна-

20 мин и при 600, 800°С в течение 1 ч. Скорость

чение в интервале от 1.72 до 1.82 мм²·с^-1. На вто-

нагрева муфельной печи составляла 14 град·мин^-1.

рые сутки в растворах с содержанием иона магния

Температурный режим отжига образцов выбира-

5-15 мас% наблюдалось значительное уменьшение

ли на основе результатов термического анализа.

вязкости, а на третьи сутки — выпадение белого

Для исследования пленкообразующей способно-

мелкодисперсного осадка. Раствор с содержанием

сти растворов измеряли их вязкость с использованием

иона магния 20 мас% (образец 2) устойчив в течение

1536

Борило Л. П., Лютова Е. С.

Таблица 1

Значения вязкости и рН растворов в зависимости от времени хранения

Время хранения раствора, сут

Показатель

Состав раствора

Вязкость, мм²·с^-1

Система SiO₂-P₂O₅-CaO (образец 1)

1.3

3.8

4.2

4.4

—

Система SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO (образец 2)

1.7

1.8

1.7

1.8

рН

Система SiO₂-P₂O₅-CaO (образец 1)

7.56

7.41

5.26

3.45

—

Система SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO (образец 2)

7.12

6.48

4.21

3.12

2.28

13 сут, поэтому был выбран для дальнейших иссле-

агрегативной устойчивости коллоидной системы,

дований. В табл. 1 представлены значения вязкости

ускорению процесса перехода золя в гель [12]. В этот

и рН раствора в зависимости от времени.

период растворы уже непригодны для получения

В первые двое суток созревания пленкообразую-

пленок. Экспериментально установлено, что при вяз-

щего раствора значения рН исследуемых растворов

кости пленкообразующих растворов выше 4.4 мм²·c^-1

находятся в слабощелочной области и изменяют-

пленки получаются неравномерными и отслаиваются

ся в интервале 7.56-7.12. Согласно данным работы

от поверхности подложки.

Айлера [14] при полимеризации растворов при рН

На рис. 1 представлены ИК-спектры растворов.

~7 в присутствии солей при комнатной температуре

Пики в области 3322-3326 см^-1 соответствуют ко-

в растворе содержатся несконденсированные ОН^--

лебаниям свободных групп -ОН. В диапазоне 2874-

группы.

2927 см^-1 фиксируются валентные колебания -CH₃

При достижении значений вязкости растворов

и -CН₂-. Валентным колебаниям групп Р=О, -РО_43-

4.4 мм²·с^-1 рН в системе уменьшается до 3. Это обу-

соответствуют 1041-1045, 1088 см^-1. В диапазоне

словлено тем, что в кислых растворах рост частиц

795-800 см^-1 фиксируются валентные колебания

замедляется и начинается процесс образования це-

Si-O-Si и в области 877 см^-1 валентные колебания

почек, а затем и сеток геля [16, 19].

Si-O-H, но и в этом же диапазоне фиксируются связи

На основании полученных данных можно выде-

Mg-O-Mg. В диапазоне 428-436 см^-1 фиксируются

лить три стадии процессов. Сначала в растворе про-

деформационные Ca-O- колебания, в результате це-

исходят процессы гидролиза и поликонденсации,

которые приводят к формированию молекулярной

сетки, что влечет за собой резкое изменение вязкости.

При введении иона магния происходит незначитель-

ное увеличение до 1.8 мм²·с^-1.

Затем процессы в растворах замедляются, реакции

гидролиза и поликонденсации продолжаются, но про-

текают с малой скоростью в связи с пространствен-

ными затруднениями. После накопления в растворе

тетра- и петантасилоксанов с концевыми группами

-OH вязкость увеличивается вследствие протекания

процессов циклизации силоксанов, обусловленных

подвижностью связи Si-O [9, 12, 16]. Ортофосфорная

кислота приводит к ускорению процессов гидролиза

и конденсации за счет увеличения кислотности среды

[20]. Катионы Са²⁺, Mg²⁺ склонны к образованию

малорастворимых соединений и дегидратации по-

верхностного слоя [20]. Однако введение иона магния

в систему замедляет процессы в растворе. Введение

электролитов приводит не только к ускорению поли-

Рис. 1. ИК-спектры растворов SiO₂-P₂O₅-CaO (а),

конденсации, но способствует также уменьшению

SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO (б).

Влияние добавки MgO на свойства биоактивных кальций-фосфатных тонких пленок

1537

Рис. 2. Данные термического анализа систем SiO₂-P₂O₅-CaO (а), SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO (б).

почки ≡Si-O-PO₂-O- сшиваются катионами каль-

При температурах выше 700°С происходят кри-

ция, стабилизируя силикатный гель и формируя трех-

сталлизация и полиморфные превращения оксидов

мерную структуру. Деформационным колебаниям

в системе. Энергия активации процесса, протекаю-

Si-O-, P-O-P соответствуют колебания в диапазоне

щего в данном температурном интервале, составляет

601-603 см^-1 [19, 20].

120-160 кДж·моль^-1, что характерно для процессов

С использованием термического анализа ксеро-

перестройки структуры.

гелей и рентгенофазового анализа продуктов их тер-

Идентификацию присутствующих в поликристал-

мической деструкции можно установить механизм

лическом образце фаз осуществляли с помощью ка-

формирования оксидных систем. Метод термического

чественного рентгенофазового анализа. Для системы

анализа позволяет определять оптимальные темпе-

SiO₂-P₂O₅-СаО при температуре 600°С фиксируются

ратуры синтеза, а рентгенофазовый анализ — состав

β-Ca₂P₂O₇ — β-пирофосфат кальция, Ca₅(PO₄)₃Cl —

веществ, образуемых при термолизе ксерогелей.

хлорапатит, α-Ca₂SiO₄ — α-ортосиликат кальция,

Независимо от состава системы процесс формиро-

CaSiO₃ — волластонит, SiO₂ — (кварц) кристалли-

вания материалов происходит в три стадии. Данные,

ческий.

представленные на рис. 2, показывают, что термиче-

Для системы SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO образцы при

ское разложение образца до 400°C сопровождается

600°С являются аморфными. Поэтому необходимо

уменьшением массы (15%).

увеличение температуры до 800°С. Обнаружены

До 400°C происходит удаление физически и хи-

β-кристобалит SiO₂ и стенфилдит Mg₃Ca₃(PO₄)₄.

мически связанной воды. В области температур от 25

Результаты ИК-спектроскопии образцов при раз-

до 400°C для системы SiO₂-P₂O₅-CaO наблюдаются

личной температурной обработке 600, 800°С (табл. 2)

три эндотермических эффекта при температурах 102,

дополняют результаты термического анализа и РФА.

124, 315°С; для системы SiO₂-P₂O₅-CaO-MgО — эн-

Наличие валентных колебаний Si-O-Si и дефор-

дотермический и экзотермический эффекты при тем-

мационых колебаний Si-O- показывает, что эти связи

пературах 104, 230°С. Величина энергии активации

не разрушаются при высоких температурах.

(Е_а) процесса, протекающего в рассматриваемом тем-

При 600 и 800°С материал формируется за счет

пературном интервале, составляет 33-35 кДж·моль^-1.

кремний- и фосфоркислородных атомных групп

Такое низкое значение Е_а подтверждает разруше-

(табл. 2), о чем свидетельствует присутствие в ИК-

ние межмолекулярных связей. В области температур

спектре полос, характерных для валентных колеба-

400-600°С происходит сгорание органических остат-

ний Р=О, -РО_43-, деформационных колебаний SiО-,

ков, и масса образца изменяется незначительно для

δ(Si-O-Si). Полосы поглощения в низкочастотной

образца 1 (система SiO₂-P₂O₅-CaO). При наличии

области 400-473 см^-1 связаны с колебаниями связей

иона Mg²⁺ в системе вторая стадия сопровождается

кальция с кислородом в [CaO₆]-октаэдрах. Из данных

большим уменьшением массы без температурных

табл. 2 видно, что на частоты колебаний групп Si-O

эффектов. Эта потеря массы может быть связана с

в полученных образцах влияет наличие иона Mg²⁺.

термическим разложением нитратов.

Замена CaO на MgO изменила окружение группы

1538

Борило Л. П., Лютова Е. С.

Таблица 2

Результаты ИК-спектроскопии пленок, полученных из пленкообразующих растворов при различных

температурах отжига

Система SiO₂-P₂O₅-СаО

Система SiO₂-P₂O₅-СаО-MgO

наличие полос в ИК-спектрах, см

^-1, при температуре, °С

Колебания (тип)

600

800

600

800

1040.1

1078.0

1084.7

1069.7

Валентные колебания Р=О,

929.4

965.5

941.2

-РО_43--группа

776.4

788.5

803.2

790.2

δ(Si-O-Si)

680.9

681.3

622.3

619.3

—

[SiО₄]

592.3

610.2

584.1

566.6

560.1

555.4

Деформационные колебания SiО-

547.7

516.2

501.8

502.0

472.9

443.6

438.0

[CaO₆]

458.3

457.8

Si-O (s, asym). Частоты колебаний [SiО₄] в образце

шенных при 60°С, преобладают кислотные центры

с ионом магния не фиксируются. Деформационные

Бренстеда, характеризующиеся значением рН изоточ-

колебания SiО- в основном остаются постоянными

ки 4, механизм адсорбции представлен на схеме. Для

и не зависят от наличия иона магния в системе.

образцов, отожженных при 600 и 800°С, значение рН

Биоактивные свойства зависят от заряда и пори-

изоточки резко увеличивается до 10. Это свидетель-

стости поверхности материала [9, 10]. В работе были

ствует о том, что образец представляет собой осно-

изучены кислотно-основные свойства поверхности

вание Бренстеда, механизм адсорбции представлен

образцов, полученных при температуре 60°С и при

на схеме [21]. Этот поверхностный заряд влияет на

температуре 600 и 800°С. Независимо от состава

распределение ионов возле него при погружении в

исходной системы на поверхности образцов, высу-

SBF.

Схема механизма взаимодействия молекул воды с различными центрами на поверхности материала

δ+

δ-

δ+

δ-

δ+

δ-

H- OH

δ+

SiO

Все синтезированные образцы показывают вы-

водой под действием катализатора, гидролизованные

сокую удельную поверхность (S_уд) в интервале 159-

соединения связаны в реакциях конденсации и фор-

183 м²·г^-1 (табл. 3). Установлено, что замена MgO на

мируют полимерную сетку. По сравнению с традици-

CaO снижает удельную поверхность материала. Но в

онным методом плавления золь-гель метод позволяет

то же время неизменным остается средний размер пор.

получить материалы с большей удельной поверхно-

Только температурная обработка снижает удельную

стью и пористостью [20]. Известно, что такие уни-

поверхность и увеличивает средний размер пор до 5 нм.

кальные текстурные свойства придают полученным

Как известно, во время золь-гель процесса пред-

материалам более высокую биологическую актив-

шественники (алкоксиды) легко взаимодействуют с ность, чем у материалов, полученных из расплава.

1540

Борило Л. П., Лютова Е. С.

Биологическую активность исследовали в среде

Существует несколько стадий полного связывания

SBF (раствор, имитирующий бесклеточную жидкость

биологически активного вещества [10, 11]:

тела). Так как кремниевая подложка не реагирует с

1. Быстрый обмен Na⁺ и Ca²⁺ с H⁺ или H₃O⁺ из

раствором SBF, то с использованием метода центри-

раствора:

фугирования были получены пленки на кремниевой

Si-О-Na⁺ + H⁺ + OH^- = Si-OH + Na+ (водн.) + OH^-,

подложке (модельная подложка). Пленки независимо

от состава получаются равномерные (рис. 3, а, б) с

pH раствора увеличивается в результате замены ио-

толщиной покрытия для системы SiO₂-P₂O₅-СаО 86

нов H⁺ в растворе катионами.

нм, для системы SiO₂-P₂O₅-CaO-MgO 62 нм.

2. Кремнезем растворяется в виде Si(OH)₄ в ре-

После погружения в раствор SBF на поверхности

зультате разрыва связей Si-O-Si и образования Si-OH

образцов образуются частицы игольчатой формы с

(силанолов) на границе раздела растворов:

размерами более 30 нм (рис. 3, в, г).

Si-О-Si + Н₂О = Si-OH + НО-Si.

Независимо от состава пленки на поверхности

образцов наблюдается увеличение концентрации Са

3. Конденсация и деполимеризация слоя, обога-

и Р после погружения пленки в SBF (рис. 3, д, е).

щенного SiO₂, на поверхности, обедненной щелочами

Наличие магния и натрия на поверхности образцов

и щелочноземельными катионами.

после погружения пленки в раствор SBF свидетель-

Образование кальций-фосфатного слоя на биоак-

ствует об осаждении компонентов раствора SBF на

тивных материалах и миграция растворимого крем-

поверхность пленки.

ния и ионов кальция в окружающие ткани являются

Важную роль играет как абсолютное содержание

ключевыми факторами для быстрой связи этих мате-

в покрытии фосфора и кальция, так и их соотноше-

риалов с тканью.

ние. Согласно данным микрорентгеноспектрального

анализа, в образце 1 отношение Са/Р равно 0.9, а в

Выводы

образце 2 — 1.41. Поэтому введение магния благо-

Золь-гель методом из пленкообразующих рас-

приятно влияет на биоактивность материала.

творов получены кальций-фосфатные пленки с ча-

Как только образцы погружали в физиологический

стичным замещением MgO на CaO. Показано, что

раствор, наблюдался стремительный рост рН среды

пригодность растворов для получения из них пленок

в первые сутки, затем возрастание было не столь

ограничена значениями вязкости, которые находятся

существенным (рис. 4).

в пределах от 3.8 до 4.4 мм²·с^-1. Растворы с ионом

Увеличение рН создало благоприятные условия

магния 20 мас% в системе увеличивают стабильность

для кристаллизации кальций-фосфатного слоя на

пленкообразующих растворов до 13 сут. Изучены

поверхности материала [5, 15, 20]. Быстрое высвобо-

физико-химические процессы формирования мате-

ждение ионов щелочных и щелочноземельных ионов

риалов, включающие стадии удаления физически и

из раствора, а также увеличение рН свидетельствуют

химически связанной воды, сгорания органических

о высокой реакционной способности исследуемых

остатков, процессов кристаллизации. Установлен

образцов.

фазовый состав и структура полученных пленок. При

температуре 600°С и выше фиксируются кристалличе-

ские формы SiO₂, СаSiO₃, Са₂Р₂O₇, сложные фосфаты.

В системе с добавкой иона магния обнаружены β-кри-

стобалит SiO₂ и стенфилдит Mg₃Ca₃(PO₄)₄, однако

кристаллический образец можно получить только

при 800°С. Полученные материалы обладают высокой

удельной площадью поверхности. Введение MgO не

оказывает влияния на структуру полученных матери-

алов. При изучении биоактивности материалов уста-

новлено, что введение MgO в систему благоприятно

влияет на биосвойства полученных материалов.

Финансирование работы

Работа выполнена в рамках гранта Президента

Рис. 4. Динамика изменения pH физиологического рас-

МК-771.2018.3.

твора с исследуемыми образцами.

Влияние добавки MgO на свойства биоактивных кальций-фосфатных тонких пленок

1541

Конфликт интересов

[9] Баринов С. М., Комлев В. С. Спекание и микро-

структура материалов на основе системы фтор-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

гидроксиапатит-ZrO₂-Al₂O₃// Неорган. материа-

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

лы. 2016. Т. 52. С. 339-345. https://doi.org/10.7868/

S0002337X16100158 [Barinov S. M., Komlev V. S. //

Информация об авторах

Inorg. Mater. 2016. V. 52. N. 4. Р. 383-391.

https://doi.org/10.1134/S0020168516100150]

Лютова Екатерина Сергеевна к.т.н., ORCID:

[10] Hench L. L. // Mater. Sci. Forum. 1999. N 293. Р. 37-

https://orcid.org/0000-0001-8493-4537

64.

Борило Людмила Павловна, д.т.н., проф., ORCID:

[11] Balamurugan A., Sockalingum G., Michel J., Faurй J.,

https://orcid.org/0000-0002-9346-2954

Banchet V., Wortham L., Bouthors S., Laurent-

Maquin D., Balossier G. Synthesis and characterisa-

tion of sol gel derived bioactive glass for biomedical

Список литературы

applications // Mater. Lett. 2006. N 60. Р. 3752-3757.

[1] Jmal N., Bouaziz J. Synthesis, characterization and

https://doi.org/10.1016/j.matlet.2006.03.102

bioactivity of a calcium-phosphate glass-ceramics

[12] Кукуева Е. В., Путляев В. И., Тихонов А. А.

obtained by the sol-gel processing method // Mater.

Сафронова Т. В. Oктакальциевый фосфат как

Sci. and Eng. 2017. N 71. Р. 279-288.

прекурсор для синтеза композитной биокерамики

https://doi.org/10.1016/j.msec.2016.09.058

// Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 2. С. 198-

[2] Dorozhkin S. V. Bioceramics of calcium orthophos-

205. https://doi.org/10.7868/S0002337X17020063

phates // Biomaterials. 2010. N 31. P. 1465-1485.

[Kukueva E. V., Putlyaev V. I., Tikhonov A. A.,

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.11.050

Safronova T. V. Octacalcium phosphate as a precursor

[3] Matsumoto N., Sato K., Yoshida K., Hashimoto K., Toda Y.

for the fabrication of composite bioceramics // Inorg.

Preparation and characterization of β-tricalcium phos-

Мater. 2017. V. 53. N 2. P. 212-219.

phate co-doped with monovalent and divalent antibac-

https://doi.org/10.1007/s10717-017-9931-2].

terial metal ions // Acta Biomater. 2009. N 5. P. 3157-

[13] Yamaguchi S, Nath S, Matsushita T, Kokubo T.

3163. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2009.04.010

Controlled release of strontium ions from a bioac-

[4] Owens G. J., Singh R. K., Foroutan F., Alqaysi M.,

tive Ti metal with a Ca-enriched surface layer // Acta

Han C.-M., Mahapatra C., Kim H.-W., Knowles J. C.

Biomaterialia. 2014. N 10. P. 2282-2289.

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2014.01.026

Sol-gel based materials for biomedical applications //

[14] Kolekar T. V., Thorat N. D., Yadav H. M., Maga-

Progress Mater. Sci. 2016. V. 77. N 3. Р. 1-79.

lad V. T., Shinde M. A., Bandgar S. S., Kim J. H.,

https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2015.12.001

Agawane G. L. Nanocrystalline hydroxyapatite doped

[5] Balamurugan A., Balossier G., Michel J., Kannan S.,

with aluminium: A potential carrier for biomedical

Benhayoune H., Rebelo A. H. S., Ferreira J. M. F.

applications // Ceram. Int. 2016. N 42. P. 5304-531.

Characterization and in vivo evaluation of sol-gel de-

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.12.060

rived hydroxyapatite coatings on Ti₆Al₄V substrates //

[15] Li X., Wang M., Deng Y., Xiao Y., Zhang X. Fabrication

J. Biomed. Mater. Researcg. Part B: Appl. Biomater.

and properties of Ca-P bioceramic spherical granules

2007. V. 83. Р. 546-553.

with interconnected porous structure // ACS Biomater.

https://doi.org/10.1002/jbm.b.30682

Sci. and Eng. 2017. V. 3. N 8. P. 1557-1566.

[6] Kaur P., Singh K. J., Yadav A. K., Sood H., Kaur S.,

https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.7b00232

Kaur R., Arora D. S., Kaur S. Preliminary investiga-

[16] Bjоrnоy S. H., Bassett D. C., Ucar S., Andreassen J.-P.,

tion of the effect of doping of copper oxide in CaO-

Sikorski P. A. A correlative spatiotemporal microscale

SiO₂-P₂O₅-MgO bioactive composition for bone repair

study of calcium phosphate formation and transfor-

applications // Mater. Sci. and Eng. C. 2018. V. 83.

mation within an alginate hydrogel matrix // Acta

P. 177-186. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.09.006

Biomaterialia.2016. N 44. P. 254-266.

[7] Kapoor S., Goel A., Pascual M. J., Ferreira J. M. F.

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2016.08.041

Alkali-free bioactive diopside-tricalcium phosphate

[17] Li H., Chang J. Stimulation of proangiogenesis by cal-

glass-ceramics for scaffold fabrication: Sintering and

cium silicate bioactive ceramic // Acta Biomaterialia.

crystallization behaviours // J. Non-Crystalline Solids.

N 9. P. 5379-5389.

2016. V. 432. Р. 81-89.

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2012.10.019

https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2015.05.033

[18] Jmal N., Bouaziz J. Fluorapatite-glass-ceramics ob-

[8] Kolmas J., Groszyk E., Kwiatkowska-Rózycka D.

tained by heat treatment of a gel synthesized by the

Substituted hydroxyapatites with antibacterial proper-

sol-gel processing method // Mater. Sci. and Eng.

ties // BioMed Research Int. 2014. V. 2014. P. 178123.

2017. N 71. P. 279-288.

https://doi.org/10.1155/2014/178123

https://doi.org/10.1016/j.msec.2016.09.058