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

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. Таблица 2 Результаты рентгенофазового анализа образцов с Ta 2 Os № образца Состав образца Фазы после обжига прекурсора 1 Bioglass 45S5 Рентгеноаморфная 2 Bioglass 45S5 + 3 мас. % Ta2O5 То же 3 Bioglass 45S5 + 5 мас. % Ta2O5 » 4 Bioglass 45S5 + 10 мас. % Ta2O5 » 5 Bioglass 45S5 + 20 мас. % Ta2O5 Рентгеноаморфная + СаTa 2 Oб 6 Bioglass 45S5 + 30 мас. % Ta2O5 То же 7 Bioglass 45S5 + 40 мас. % Ta2O5 » Образцы, содержащие до 10 мас. % Ta 2 Os, прозрачны и однородны (рис. 3, а). Образцы с 20 %-м содержанием оксида тантала прозрачны, но выявлено присутствие кристалов СаТа20б (см. рис. 3, б). Образцы с более высоким содержанием Ta 2 Os непрозрачны, состоят из кристаллической фазы, равномерно распределенной в стеклофазе (см. рис. 3, в). Тонкозернистая структура в полученных ситаллах характеризуется наличием кристаллов кубической формы с длиной ребра 0,5-1 мкм. С помощью модельной среды (SBF-раствора) оценивалась биоактивность полученных образцов в сравнении с Bioglass 45S5. Рис. 3. Микрофотографии стекла, содержащего Ta 2 Os: 10 мас. % (а); 20 мас. % (б); 40 мас. % (в) Плотное покрытие, имеющее вид растрескавшейся корки, после 14-суточного пребывания в модельном растворе имеет Bioglass 45S5 (рис. 4, а). За тот же период на поверхности образцов, содержащих 3-5 мас. % Ta 2 Os, образовались неплотные покрытия (см. рис. 4, б). Энергодисперсионные спектры покрытий соответствуют фосфатам кальция. Остальные образцы покрытия не имеют. После 25-суточного пребывания в модельном растворе на поверхности образца, содержащего 10 % Ta 2 Os, наблюдались отдельные кальций-фосфатные частицы размером около 1 мкм (см. рис. 4, в). Образец, содержащий 20 % Ta2O5, не имеет кальций-фосфатного покрытия. Полученные результаты подтверждают, что биоактивность образцов снижается с увеличением количества Ta 2 O 5 в составе стекла 45S5. Основной причиной подавления биоактивности является постепенное выведение катионов кальция, участвующих в образовании биоактивного слоя, из сетки стекла в кристаллическую фазу CaTa 2 O 6 . В результате этого в поверхностном слое не происходит пересыщения раствора SBF катионами кальция и кальцийфосфатный слой перестаёт осаждаться на поверхности образца. Образцы, содержащие 30 и 40 мас. % Ta2O5, после пребывания в SBF-растворе в течение 25 сут значительно изменились. Стеклянная фаза на поверхности образца растворилась, остались кристаллы CaTa 2 O 6 (см. рис. 4, г). Образцы, содержащие в составе до 10 мас. % Ta 2 O 5 могут быть использованы в восстановительной хирургии костной ткани в качестве имплантов, покрытий, а также порошковых материалов для лечения трещин травматического генезиса с визуализацией процессов введения материала и последующего восстановления ткани рентгенологическими методами. Композиционный материал, содержащий микрокристаллы CaTa 2 O 6 , исследован in vivo на способность к преодолению радиорезистентности злокачественных новообразований. Известно, что введение в опухоль радиосенсибилизаторов усиливает воздействие лучевой терапии при облучении благодаря генерации вторичного излучения. В [12] исследована in vivo возможность применения наночастиц © Медков М. А., Грищенко Д. Н., 2023 47