ПОЛУЧЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОСТНЫХ ТКАНЕЙ НА ОСНОВЕ БИОСТЕКЛА SiO₂-CaO

10.25712/ASTU.1811-1416.2025.03.007

Аннотация

Всемирная организация здравоохранения отмечает значительный рост доли костно-мышечных заболеваний как причины потери лет здоровой жизни, что подчеркивает необходимость разработки эффективных стратегий регенерации костной ткани. Особую актуальность приобретает проблема остеопороза, занимающего четвертое место среди неинфекционных заболеваний. Традиционные методы лечения, включая аутотрансплантацию, обладают существенными ограничениями, такими как дефицит донорского материала и риск осложнений. В связи с этим перспективным направлением является создание синтетических биоматериалов, способных воспроизводить структуру и функцию натуральной костной ткани. Ключевыми требованиями к таким материалам являются оптимальная пористость, механическая прочность и биоактивность. Особый интерес представляют композиты на основе биоактивного стекла (БС), демонстрирующие высокий остеогенный потенциал. Модификация БС аминокислотами, в частности глицином, открывает новые возможности для управления морфологией и функциональными свойствами материала. Однако механизмы взаимодействия аминокислот с поверхностью БС остаются недостаточно изученными, что ограничивает целенаправленный дизайн таких систем. В работе представлен синтез и характеристика композитных материалов на основе биоактивного стекла (БС) системы SiO₂-CaO (60/40 мол.%), модифицированного глицином. Для характеристики материалов применяли комплекс физико-химических методов: сканирующую электронную микроскопию, рентгенофазовый анализ для определения кристаллической структуры, ИК-спектроскопию для идентификации функциональных групп, низкотемературную дсорбцию азота для оценки удельной поверхности и пористости. Клеточную жизнеспособность определяли через 6 суток инкубации с образцами с помощью флуоресцентного теста Alamar Blue. Полученные результаты демонстрируют перспективность разработанных композитных материалов для применения в регенеративной медицине. Установлено, что параметры синтеза и модификация глицином существенно влияют на морфологию, пористую структуру и биологическую активность материалов. Цель настоящего исследования – разработка композитных материалов на основе системы SiO₂-CaO, модифицированных аминокислотами, и комплексное изучение их физико-химических и биомедицинских характеристик.