Kompozitní keramické materiály na bázi hydroxyapatitu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato práce se zabývala studiem biokeramických materiálů na bázi hydroxyapatitu. Tyto materiály jsou obecně velmi důležité pro lékařské účely, zejména při rekonstrukcích a náhradě kostního materiálu. Pro medicínské aplikace je možno využít inertní, bioaktivní nebo bioresorbovatelných materiálů. Jedním z častých „bioaktivních“ materiálů je hydroxyapatit, který tvoří velkou část lidské kosti. Hydroxyapatit je možno připravit velkou řadou postupů, přičemž jednou z nejběžnějších metod je precipitační reakce, která byla použita v této práci. Pro zlepšení biokompatibility kostní náhrady se využívá porézních struktur s odpovídající mechanickou stabilitou. Pro prvotní studium simulace chování biomateriálů v lidském těle se používají tzv. in vitro testy v roztocích na bázi syntetických tělních tekutin či buněčných medií. Experimentální část práce se zabývala syntézou kompozitních sloučenin na bázi hydroxyapatitových prášků a CA fází. Reakce mezi jednotlivými komponenty byla studována pomocí termické analýzy a žárové mikroskopie. Vzniklé produkty byly analyzovány z hlediska fázového složení pomocí rentgenové difrakce. Připravené prášky byly dále zpracovány na pěnové struktury pomocí in situ napěňování a slinutí při vhodné teplotě. In vitro testy, sledující chování připravených porézních produktů v syntetické tělní tekutině, byly provedeny po dobu 7, 14 a 28 dní. Sledované kompozity byly poté studovány z hlediska biokompatibility pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Současně byla sledována změna koncentrace Ca2+ a PO43- iontů v testovaných tělních tekutinách.
This work was focused on the study of hydroxyapatite based bioceramic materials. These materials are generally very important for medical purposes, especially in the reconstruction and replacement of bone material. For medical applications, inert, bioactive or bioresorbable materials can be used. One of the common "bioactive" materials is hydroxyapatite, which forms a large part of human bone. Hydroxyapatite can be prepared by a wide variety of procedures, one of the most common methods is the precipitation reaction used in this work. To improve the biocompatibility of the bone replacement, porous structures with adequate mechanical stability are used. For the initial study of simulation of the behavior of biomaterials in the human body, called in vitro tests are used in solutions based on synthetic body fluids or cell media. The experimental part deals with the synthesis of hydroxyapatite powder and CA phase composite compounds. The reactions between the individual components were studied by thermal analysis and heat microscopy. The resulting products were analyzed for phase composition by X-ray diffraction. The prepared powders were further processed on foam structures by in situ foaming and sintering at a suitable temperature. In vitro tests, following the behavior of the prepared porous products in the synthetic body fluid, were performed for 7, 14 and 28 days. The monitored composites were then studied for biocompatibility by scanning electron microscopy. At the same time, the change in the concentration of Ca2+ and PO43- ions in the body fluids tested was monitored.
This work was focused on the study of hydroxyapatite based bioceramic materials. These materials are generally very important for medical purposes, especially in the reconstruction and replacement of bone material. For medical applications, inert, bioactive or bioresorbable materials can be used. One of the common "bioactive" materials is hydroxyapatite, which forms a large part of human bone. Hydroxyapatite can be prepared by a wide variety of procedures, one of the most common methods is the precipitation reaction used in this work. To improve the biocompatibility of the bone replacement, porous structures with adequate mechanical stability are used. For the initial study of simulation of the behavior of biomaterials in the human body, called in vitro tests are used in solutions based on synthetic body fluids or cell media. The experimental part deals with the synthesis of hydroxyapatite powder and CA phase composite compounds. The reactions between the individual components were studied by thermal analysis and heat microscopy. The resulting products were analyzed for phase composition by X-ray diffraction. The prepared powders were further processed on foam structures by in situ foaming and sintering at a suitable temperature. In vitro tests, following the behavior of the prepared porous products in the synthetic body fluid, were performed for 7, 14 and 28 days. The monitored composites were then studied for biocompatibility by scanning electron microscopy. At the same time, the change in the concentration of Ca2+ and PO43- ions in the body fluids tested was monitored.
Description
Citation
VOJTÍŠEK, J. Kompozitní keramické materiály na bázi hydroxyapatitu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Dr. Ing. Martin Palou (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. (člen)
Date of acceptance
2018-05-30
Defence
Diplomant v dobře a přehledně zpracované prezentaci seznámil komisy s podstatnými výsledky své diplomové práce. Po zodpovězení dotazů oponenta následovala diskuze zaměřena na kompozitní keramické materiály na bázi hydroxyapatitu. Lze uzavřít, že dotazy oponenta i komise byly zodpovězeny věcně a správně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení