Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

предложенной в работе [8], pH доведен до 7,4. Все исследованные образцы после пребывания в SBF-растворе имеют покрытия в виде плотной растрескавшейся корки (рис. 2). Энергодисперсионные спектры покрытий свидетельствуют об образовании кальций-фосфатного слоя на поверхности стеклокерамики, что, в свою очередь, подтверждает биоактивность полученных материалов. Согласно нашим исследованиям, диоксид циркония частично выводит натрий и кремний из сетки стекла, образуя кристаллы Na 2 ZrSi 2 0 7 или Na 4 Zr 2 Si 3 0 1 2 (см. табл. 1). В результате содержание кальция, участвующего в формировании слоя апатита, в резорбируемом стекле остается на прежнем уровне. Очевидно, это является причиной сохранения биоактивности материала с увеличением содержания Z r 0 2 . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 44-50. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 44-50. Рис. 2. Микрофотографии образцов после пребывания в SBF-растворе: а — № 1; б — № 2; в — № 3; г — № 4; д — № 5; е — № 6 Исследована химическая растворимость полученных материалов в соответствии с ГОСТ ISO 10993-14-2011 [9] методом «экстремального раствора». Химическая растворимость падает при увеличении содержания Z r 0 2 до 10 мас. % и растет с последующим увеличением оксида допирующего элемента. Увеличение растворимости, вероятно, связано с изменением элементного состава стеклофазы за счет образования кристаллических цирконосиликатов. Частичное выведение натрия из сетки стекла в нерастворимую фазу должно снизить его высвобождение в живую ткань при деградации биоактивной фазы, что приведет к поддержанию более стабильного pH во время биохимических процессов вокруг импланта. Полученные данные свидетельствуют об уменьшении скорости резорбции биостекла при увеличении содержания Zr02 до 10 мас. %. Это расширяет возможности выбора материалов для имплантации. Стекла, допированные диоксидом циркония, помогут решить проблему несоответствия скоростей деградации имплантируемого Bioglass 45S5 и роста костной ткани. Материал обладает рентгеноконтрастностью, повышенной прочностью, отсутствием токсичности и более низким значением pH по сравнению с нелегированным биостеклом. Он может быть использован для восстановительной хирургии в качестве ненагружаемых или слабонагружаемых имплантов, а также порошковых материалов для заполнения дефектов костной ткани. Прочная стеклокерамика может быть изготовлена методом холодного одноосного прессования измельченного порошка, полученного вышеуказанным способом, и обработана при температуре 1300 °С. Образец, содержащий 25 мас. % Bioglass 45S5 и 75 мас. % Zr02, имеет прочность более 450 МПа и обладает биоактивной фазой. Материал пригоден для обработки и создания импланта любой конфигурации без ущерба для биоактивности конструкции. Материал имеет потенциальное применение в инженерии костной ткани. Нами показано [10], что образцы стекла с содержанием Ta 2 0 5 до 4 мас. % рентгеноконтрастны и биоактивны. В работе [11] показано, что за счет допирования стекла оксидом тантала в количестве 3 мол. % (или 18 мас. %) его механические и физические свойства могут быть улучшены. Однако биологическую активность материал утрачивает. Для выяснения причин подавления биоактивности стекол нами получены образцы с содержанием оксида тантала до 40 мас. %. Рентгенофазовый анализ образцов с различным содержанием Ta 2 0 5 после обжига прекурсора при 1300 °С содержит фазы, указанные в табл. 2. © Медков М. А., Грищенко Д. Н., 2023 46