Гидроксиапатит кальция в зубной пасте. Гидроксиапатит - компонент зубной эмали природного происхождения Укрепления зубов предполагает наличие гидроксиапатита

/ минерал Гидроксилапатит

Гидроксилапатит - минерал, фосфат кальция из группы апатита надгруппы апатита. Гидроксильный аналог фторапатита и хлорапатита, фосфатный аналог джонбаумита. Гексагональной полиморф клиногидроксилапатита.
Растворим в HCl и HNO3.
Гидроксилапатит как биоминерал
До 50 вес.% костей состоят из специфической формы гидроксиапатита (известен как костная ткань). Гидроксиапатит является основным минеральным компонентом зубной эмали и дентина (нестехиометрический гидроксилапатит с кристаллами в форме пластин размерами 40х20х5 нм и осью "с" кристаллической структуры, лежащей в плоскости кристалла). Кристаллы гидроксилапатита находятся в небольших кальцификатах живых организмов (в шишковидной железе и других органах). Также входит в состав патогенных биоминералов (зубных, слюнных, почечных камней и др.).
Актуально создание биоматериалов на основе гидроксилапатита для замены поврежденной костной ткани и тд. Он часто используется в качестве наполнителя вместо ампутированной кости или в качестве покрытия для содействия костного врастания в протез имплантатов (на многие другие фазы, пусть и с аналогичным или даже идентичным химический составом, организм реагирует совсем по-другому). Показано, что не только химический состав, но и морфология синтетических кристаллов гидроксилапатита является важной характеристикой, определяющей отклик организма на чужеродный материал (Puleo D.A., Nanci A., 1999).

рассказать об ошибке в описании

Свойства Минерала

Для коррекции внешности специалисты в области косметологии советуют применять филлеры. Особой популярностью среди пациентов пользуются наполнители на основе гидроксиапатита кальция. Одним из известных высокотехнологичных филлеров является . Препарат содержит два компонента:

• кристаллы гидроксиапатита кальция;
• гель.

Что такое гидроксиапатит

Гидроксиапатит – это вещество, присутствующее в органическом матриксе костных тканей. В состав входят:

• фосфор;
• кальций.

Содержит макроэлементы магния, железа, цинка и бора. По своей формуле схож со строением костной ткани человека. Благодаря этому свойству происходит его положительное усвоение организмом. Гидроксиапатит часто присутствует в косметике в виде нано частиц. В природе встречается в микрокристаллической форме. Для получения препарата вещество измельчают до состояния порошка белого цвета и смешивают с очищенной водой.

Где применяется

Препарат широко используется в:

• стоматологии;
• ортопедии;
• челюстно-лицевой хирургии;
• нейрохирургии;
• офтальмологии;
• отоларингологии;
• косметологии.

В косметологической отрасли используется в виде основы для филеров. В стоматологии присутствует в зубной пасте и средствах для ухода за полостью рта. Для восполнения нехватки в организме может выпускаться в форме таблеток.

Принцип воздействия на организм

Механизм действия на организм следующий:

1. Филлеры с гидроксиапатитом кальция вводятся в проблемную область.
2. В результате внедрения морщины разглаживаются и кожа становится эластичной.
3. С течением времени гель перерабатывается организмом и гидроксиапатит кальция активизирует синтез коллагена.
4. Далее коллаген формирует новую кожную структуру с сохранением эффекта оздоровления до двух лет.

Плюсы и минусы применения в косметологии

К благоприятным характеристикам препарата относятся:

• низкий риск аллергического проявления;
• положительная реакция на усвояемость;
• совместимость с тканями;
• способность активизации синтеза коллагена;
• продолжительность действия.

Отрицательная сторона применения лекарства:

• невозможность вывода из организма;
• запрет на использование гиалуроновой кислоты на срок до 1 года.

Показания и противопоказания

Задействовать состав можно в следующих случаях:

• коррекция формы лица;
• наполнение носогубной области;
• ликвидация морщин;
• устранение рубцов;
• корректировка щек, подбородка, скул, ушей, висков, носа, кистей рук.

С помощью гидроксиапатита кальция можно скорректировать проблемные зоны с долго выраженным действием.

Использование препарата может нанести вред здоровью при следующих отклонениях:

• инфекционные заболевания;
• кожные болезни;
• онкология;
• сахарный диабет;
• аутоиммунные заболевания;
• неудовлетворительная свертываемость крови;
• беременность;
• лактация;
• менструация.

На приеме у лечащего врача необходимо сообщить о возможности аллергии и принимаемых лекарствах.

Инструкция по применению

Порядок использования филлера следующий:

• разметка проблемной зоны;
• определение дозировки;
• обработка антисептиком;
• применение анестезии;
• введение препарата сверхтонкой иглой;
• нанесение противовоспалительного крема.

Проведение сеанса можно увидеть в этом видео:

Проводить процедуру может только высококвалифицированный врач-косметолог, прошедший специализированное обучение по использованию филлеров.

Для быстрого восстановления после процедуры необходимо придерживаться следующих правил:

• отказаться от косметического макияжа;
• прикладывать пакетики со льдом к местам уколов;
• не употреблять алкоголь;
• не посещать баню;
• не массажировать проблемную область;
• ограничить физические нагрузки;
• спать на спине;
• не принимать солнечные ванны.

Побочное действие и осложнения

Возможно проявление нежелательных последствий:

• аллергическая реакция;
• микро гематомы;
• покраснение проблемной области;
• онемение;
• отеки;
• синяки.

При выполнении рекомендаций по реабилитации отрицательные действия проходят самостоятельно через двое суток. Исключения составляют осложнения, вызванные непрофессиональными действиями специалиста при проведении процедуры в виде:

• неровности и асимметрия кожного покрова;
• выпирание геля в проблемной зоне;
• белые полосы в месте введения;
• воспалительная реакция.

При изготовлении керамики стараются не использовать дополнительных связующих веществ.Сформированные из гидроксиапатитового порошка пористые вещества уплотняют, кристализуют и перекристализовывают при высокой температуре (1473-1573 К), а иногда и с приложением давления. В зависимости от целей использования синтетического гидроксиапатита предъявляются различные требования относительно таких свойств, как фазовая и химическая чистота, кристалличность, дефектность, пористость и т.д.

Если гидроксиапатит вводится в костный дефект, то нет необходимости обеспечения его структурного совершенства (стехиометрический состав и высокая степень кристалличности). В костной ткани, речь идет о дефектном ГА, с большим числом вакансий и замещений в структуре, а также аморфного материала как максимально дефектного.

Если же ГА применять в качестве инертного материала вводимого в организм,то основными требованиями к нему являются биологическая совместимость и отсутствие резорбции.В этом случае необходимо использовать стехиометрический гидроксиапатит высокой степени кристалличности. Такой гидроксиапатит вводят в состав пломбировочных материалов, когда необходимо максимально приблизить физические и физико –химические свойства пломбы к свойствам зубных тканей.

Значительное повышение эффективности остеоинтеграции обеспечивают, при ""подсадке ""титановых имплантатов, трикальцийфосфат (ТКФ) и гидроксиапатит (ГА) . Эксперименты показали,что для создания таких имплантатов целесообразно синтезировать гидроксиапатит с заданным содержанием ТКФ, а не смешивать компоненты механически.

В клинической практике все большее значение приобретают пористые гидроксиапатитовые гранулы. Материал с такой структурой ""работает"" в качестве биофильтра, обеспечивая ток крови, необходимый для роста образующихся тканевых структур.

Биологические свойства гидроксапатита.

Многочисленные эксперименты на животных показали не только прекрасную биосовместимость гидроксиапатита, но и способность в зависимости от состава и способа изготовления служить основой, вокруг которой формируется костная ткань,активно стимулируя при этом,в отличие от других биоинертных материалов, костеобразование.

Экспериментальные работы показали, что препарат по микробиологической чистоте соответстует стандарту ГФ-XI издания. Он относится к малотоксичным веществам, не вызывает нарушений функций жизненно важных органов и систем организма. Применение ГА не вызывает нежелательных отдаленных последствий: не обладает аллергизирующим, мутационным и иммуномодулирующим действием,не влияет на течение беременности, развитие плода и потомства.

Результаты проведенного анализа гидроксиапола позволяют рекомендовать его для медицинского применения без каких – либо ограничений в качестве средства для замещения костных дефектов и замещения костных полостей, в качестве компонента зубных пломбирующих паст, материалов имплантатов

На повышение остеоинтеграции влияет не только структура,форма или покрытие имплантата, но и особенности строения организма пациента.

При обследовании пациентов перед операцией имплантации специалистам нередко приходится констатировать наличие истонченного альвеолярного отростка. Подобное сужение костной ткани может быть следствием удаления, результатом воспалительных заболеваний или травмы, а также врожденной особенностью строения альвеолярного отростка и выявляется в отдельных участках или по всему протяжению гребня во время осмотра или во время операции. Предполагаемый способ позволяет одновременно увеличить объем костной ткани и выполнить операцию имплантации. Методика позволяет добиться путем продольного перелома челюстного гребня по типу ""зеленой веточки"", в результате чего происходит расширение альвеолярного отростка в необходимых участках и в объеме, достаточном для последующего внедрения имплантатов. Наличие нескольких насадок дает возможность расширять моделировать костную ткань на нужную величину и в необходимом месте без нарушения целостности надкостницы, что является гарантией последующего ""наращивания"" костной ткани. Травма альвеолярного отростка челюсти приводит к увеличению кровопотока, что способствует процессу остеогенеза и, значит, контролируемому росту костной ткани и остеоинтеграции имплантата.

Метод был использован у 63 больных, результаты отдаленных наблюдений показывают его надежность, эффективность и точность результата при доступности и простоте выполнения.

Фтор - это один из важнейших элементов, отвечающих за формирование эмали и поддержание здоровья зубов. Тем не менее в некоторых регионах в питьевой воде концентрация данного вещества достаточно высокая. Таким образом, для проживающих там людей становится актуальным список зубных паст без фтора.

Особенности состава

Список зубных паст без фтора постоянно расширяется. В последнее время наметилась тенденция к использованию натуральных средств гигиены. Что касается фтора, то его избыток опасен для здоровья, а потому в ряде регионов (Урал, Сибирь, Тамбовская, Тверская и Московская области) пасты без этого компонента особенно популярны. Тем не менее не достаточно обратить внимание на пометку Without Fluoride. Важно внимательно изучить состав.

Зубная паста в обязательном порядке должна содержать кальций. Он отвечает за укрепление эмали. Кроме того, данное вещество связывает избыток фтора, который содержится в проточной воде. Он может присутствовать в составе пасты в виде одного из следующих соединений:

• глицерофосфат кальция;
• цитрат кальция;
• гидроксиапатит кальция;
• пантотенат кальция;
• лактат кальция.

Пристального внимания к составу требуют зубные пасты без фтора. Названия средств говорят меньше, чем компоненты, из которых они состоят. Так, если вы хотите на 100% знать, что в пасте отсутствует фтор, убедитесь, что в составе нет следующих соединений:

• монофторофосфат;
• фторид алюминия;
• фторид натрия;
• аминофторид (также может встречаться под названием олафлур);
• фторид олова.

Зубная паста "Президент"

Стремление поддерживать здоровье ротовой полости заставляет потребителей искать самые лучшие гигиенические средства. Так, зубная паста "Президент" является одной из лучших на рынке. Ее производит итальянский концерн Betafarma SPA. Это достаточно дорогое средство, цена которого стартует от 200 рублей за 75 мл. Активными веществами в составе данного средства являются следующие:

• кальция пантотенат, лактат, глицерофосфат;
• папаин;
• ксилит.

Стоит отметить, что это отличная зубная паста с кальцием без фтора. Первый компонент содержится в ней сразу в трех соединениях. При этом они отличаются легкой усваиваемостью. Что касается папаина, стоит отметить, что это фермент, растворяющий белок. Его основное предназначение - удаление зубного налета. Ксилит, в свою очередь, препятствует его дальнейшему образованию.

Тем не менее есть у пасты и некоторые недостатки. Так, стоматологов смущает наличие в составе калиевой соли. Этот компонент борется с чувствительностью зубной эмали. Тем не менее его частое использование противопоказано, ведь снижение чувствительности нервных окончаний может маскировать симптомы кариеса и прочих проблем.

Паста "Президент" для детей

На рынке можно встретить зубные пасты без фтора, названия которых свидетельствуют о том, что они предназначены для детей. Так, итальянский концерн выпускает "Президент Baby". Она отличается низкой абразивностью и приятным малиновым вкусом. Глицерофосфат кальция отлично укрепляет эмаль молочных зубов. Ксилитол отвечает за нейтрализацию кислот, препятствуя образованию кариеса. А благодаря тому, что в состав пасты нет СЛС, ПЭГ, парабенов и прочих вредных веществ, можно не переживать о вреде для здоровья, если ребенок случайно проглотит ее.

Зубная паста "Сплат"

Ряд отечественных производителей выпускает средства для ухода за полостью рта без фтора. Так, особого внимания заслуживает зубная паста "Сплат". Из средней ценовой категории самым популярным продуктом является "Биокальций", цена которой стартует от 120 рублей. В состав пасты входит гидроксиапатит, полидон, лактат кальция и папаин. Эти вещества эффективно борются с налетом и активно укрепляют зубную эмаль.

Эффективность пасты "Биокальций" во многом обусловлена наличием в ее составе гидроксипатита. Его структура состоит из мельчайших частиц, которые обладают хорошими проникающими способностями. Тем не менее список зубных паст без фтора от компании "Сплат" на этом не заканчивается.

Еще одним популярным продуктом отечественного производства является "Максимум". Помимо составляющих, присутствующих в предыдущем средстве, здесь также есть цитрат цинка и комплекс ферментов. Эти компоненты дарят ротовой полости длительную свежесть и блокируют размножение бактерий, вызывающих неприятный запах.

Паста "Сплат" для детей

Большой популярностью пользуется детская зубная паста без фтора "Сплат Juicy Set". Учитывая ее эффективность в плане укрепления эмали, она рекомендована также взрослым. Секрет данного средства состоит в синтетическом гидроксиапатите, который является наиболее легкоусваиваемым соединением кальция. Он действенно восстанавливает эмаль, делая ее более крепкой. также стоит отметить наличие в составе ферментов, на которые возложена функция повышения иммунитета полости рта. таким образом, снижается вероятность возникновения стоматита и воспалительных процессов.

Также поклонникам продукции данного производителя будет предложено попробовать зубную пасту "Сплат Junior", которая предназначена для малышей до 4 лет. Детям непременно понравится мягкий сливочный вкус с нотками ванили, а вот родителям стоит обратить внимание на состав. Так, ферментный комплекс препятствует развитию воспалительных процессов в ротовой полости ребенка. Гель алоэ помогает снять неприятные симптомы во время прорезания зубов. Приятным моментом является наличие в комплекте силиконовой щетки, которая надевается на палец.

Тем не менее вызывает некоторое недоразумение такой компонент, как кальцис. Учитывая, что такого соединения не существует, можно говорить о том, что это не более, чем коммерческое название одного из распространенных веществ. При этом, не зная, какое именно соединение использовано в пасте, нельзя с точностью сказать, как оно влияет на эмаль.

Паста без фтора "Рокс"

Зубная паста "Рокс" - это еще одно достижение отечественной промышленности. Цена данного средства - более 200 рублей. Изучив состав, стоит выделить такие активные вещества, как глицерофосфат кальция, бромелаин и ксилит. так, последний компонент является незаменимым в профилактике кариеса. Он угнетает рост микрофлоры и нейтрализует кислоты. Бромелаин отвечает за расщепление налета. Ну и, конечно же, нельзя не сказать об огромном разнообразии вкусов пасты.

Несмотря на свои преимущества, зубная паста "Рокс" удостоилась также критических замечаний от стоматологов. Основные претензии выдвигаются к ее низкой абразивности. При этом ее степень на упаковке производителем не указана. Таким образом, не обеспечивается достаточное очищение поверхности зуба. А потому можно судить о том, что цена продукта завышена.

Паста "Рокс" для детей

Рассматривая лучшие зубные пасты без фтора, нельзя пройти мимо такого продукта, как "Рокс PRO Baby". Средство предназначено для малышей до 3 лет. Именно такими возрастными рамками обусловлена низкая абразивность пасты. Конечно же, стоит отметить отсутствие любых вредных веществ, включая СЛС, парабены, красители и антисептики. Таким образом, она безопасна в случае проглатывания. Глицерофосфат кальция активно питает эмаль, а ксилитол препятствует раннему образованию кариеса.

Для детей постарше (от 3 до 7 лет) выпускается паста "Рокс kids". Ее активные компоненты такие же, как и в предыдущем случае. Тем не менее абразивность на порядок выше. Также в составе присутствуют антисептики. Это отличный вариант для подготовки к формированию коренных зубов.

Зубная паста "Асепта"

В список зубных паст без фтора входит еще одна отечественная разработка "Асепта"стоимостью около 130 рублей. Основными компонентами ее состава являются калия цитрат, гидроксиапатит и папаин. Данным продуктом рекомендуется пользоваться только в том случае, если для вас актуальна проблема чувствительности зубов. В противном случае имеется риск замаскировать симптомы кариеса, который можно было бы вылечить на ранней стадии.

Паста "Новый жемчуг"

Зубная паста "Новый жемчуг" относится к бюджетному сегменту. Стоимость ее стартует от 30 рублей (зависит от объема тюбика). Главное активное вещество - это цитрат кальция. Данный элемент достаточно быстро высвобождает ионы, что способствует их скорейшему проникновению в эмаль. Тем не менее данное средство ничем более не примечательно. Это и неудивительно, учитывая низкую стоимость такого отечественного продукта, как зубная паста "Новый жемчуг".

Паста без фтора "Парадонтакс"

Зубная паста "Парадонтакс" выгодно отличается от других продуктов тем, что значительная доля в ее составе приходится на растительные компоненты. При этом растительный комплекс зарекомендовал себя настолько хорошо, что остается неизменным вот уже 40 лет. Так, из натуральных компонентов стоит выделить следующие:

• эхинацея - убивает бактерии, снимает воспаление, а также отвечает за формирование иммунитета ротовой полости;
• мирра - обеспечивает профилактику заболеваний десен и предотвращает их кровоточивость;
• ромашка - способствует снижению чувствительности, а также угнетает воспалительные процессы;
• ратания - тонизирует ткани десен, делая их более эластичными и устойчивыми к повреждениям;
• мята - обеспечивает свежесть дыхания, снимает воспаления, ослабляет болевые ощущения;
• шалфей - убивает микробы и укрепляет эмаль.

Зубная паста "Парадонтакс" отличается специфическим вкусом, который обусловлен отсутствием в составе любых ароматизаторов и подсластителей. таким образом, при чистке зубов ощущается солоноватый привкус, который поначалу может показаться неприятным. Паста не предназначена для постоянного использования, так как вызывает привыкание.

Целесообразно ли применение пасты без фтора?

Несмотря на то что фтор незаменим и полезен для здоровья зубов, его избыток может привести к обратному эффекту. Так, у детей нередко возникает такая проблема, как флюороз. Он проявляется в виде белых или темных пятен на зубах, а также неровностях эмали. Для взрослых эта проблема неактуальна. Тем не менее научно доказано, что избыток фтора в организме вреден для всех его систем (а особенно, для щитовидной железы).

Таким образом, если в питьевой воде вашего региона повышенная концентрация данного вещества, зубная паста должна быть соответствующей (в том случае, если вы не пользуетесь фильтром). Тем не менее используя пасту без фтора не по необходимости, а из-за установившейся тенденции, вы рискуете нанести непоправимый вред зубной эмали, который заключается в следующем:

• разрушение будет происходить на 40 % быстрее;
• образование зубного налета и камня;
• неприятный запах изо рта.

Польза фтора

Если в вашем регионе нейтральный химический состав питьевой воды, или же вы пользуетесь фильтром, непременно используйте пасту с фтором. Это вещество обладает такими полезными свойствами:

• Фтор укрепляет эмаль, делая ее более устойчивой к вредному воздействию кислот. Это связано с тем, что проникая в ткань зуба, он образует соединение фторапатит. Оно является наиболее устойчивым к кариесогенным микроорганизмам.
• Фтор - это сильнейший антисептик. Он угнетает процесс размножения бактерий и микробов в ротовой полости. Таким образом, зубной налет будет образовываться значительно медленнее. Как следствие, свежесть дыхания будет сохраняться намного дольше.
• Фтор принимает активное участие в процессе формирования коренных зубов. таким образом, детям после 5 лет просто необходимо, так или иначе, насыщать зубную эмаль данным веществом.
• Фтор задерживает кальций в костной ткани. Таким образом, зубная эмаль становится более прочной и менее подверженной кариозным разрушениям.

Заключение

На полках магазинов можно встретить множество зубных паст с пометкой "Безопасный состав" или "Без фтора". В первом случае речь идет о маркетинговом ходе, а во втором - о нормативных требованиях МОЗ. Химический состав питьевой воды в некоторых регионах вынуждает к тому, чтобы скорректировать формулу гигиенических средств. Тем не менее, покупая зубную пасту без фтора, вы должны быть уверены, что для вашего здоровья он действительно представляет опасность. В противном случае вы лишаете свою зубную эмаль необходимого питания и защиты.

Физические свойства кристаллов сложных веществ, к которым можно отнести гидроксиапатит (ГА) , в отличии от более простых соединений типа металлов, графита, поваренной соли, носят характер гетеродесмических. Для них внутренние связи наряду с прочными ковалентными связями имеют другие, например, ионные, Ван-дер-ваальсовые, образующие фрагменты. Эти включения, состоящие, в частности, из SO 4 2- , NO 3 - , СO 3 2- , SiO 4 2- и др., могут быть представлены в виде «островов», каркасов, цепочек, слоев. Свободная энергия, которая определяется по формуле:

где U - энергия связи кристалла, S - энтропия, Т - температура, имеет наиболее высокое значение, равное около 20-100 ккал/ моль для ковалентных, а 1 — 10 ккал/моль - Ван-дер-ваальсовых сил. Последним принадлежит ключевая роль в процессах адгезии биополимеров и белков (Бокий, 1971; Киттель, 1978; Прохоров и др., 1995).

Определение свободной энергии в настоящее время возможно преимущественно для простых случаев с использованием зонной теории, предложенной в 1928-1934 гг. Ф. Блохом и Я. Бриллюэном, согласно которой атомы в твердом теле (TiO 2 , MgO, Ti-Ni и т.п.) находятся на расстояниях порядка размера самих атомов. При этом валентные электроны могут распространяться по всему кристаллу, формируя замкнутые энергетические зоны. В зависимости от характера этой зоны, как было показано А. Вильсоном (1931) (частично заполненной, незаполненной, запрещенной, проводимости, неопределенно-валентной и др.) кристаллы проявляют свойства проводника, диэлектрика, полупроводника. В аморфных телах, по-видимому, есть квазизапрещенные энергетические области, являющиеся аналогами зонной структуры, что позволяет им проявлять свойства металлов, диэлектриков и полупроводников (Каганов, Френкель, 1981; Киттель, 1978; Пайерлс, 1956). Характеристики строения кристаллической решетки ГА и ОКФ представлены в таблицах.

Кристаллографические свойства ОКФ и ГА: сравнение рассчитанных d-интервалов для возможных h00 пиков в ОКФ и в ГА (Brown, 1962, Brown et al., 1981)

Характеристика строения кристаллов ОКФ и ГА

Из биодеградируемых кальциофосфатных материалов, полученных из порошков дикальциофосфата безводного и тетракальций фосфата, готовились стержни или диски с начальным соотношением Са/Р-1,5 и, после дополнительной обработки и прессования, образовывался низкокристаллический гидроксиапатит (ГА). Стержни имплантировались в бедренную кость крысам, и изучалось врастание костной ткани в течение 1-5 недель. Диски культивировались с костными клетками в системе in vitro. При этом происходила замена кальциофосфатного материала новой костью за счет процесса его ремоделирования. Сначала остеокласты и мультиядерные клетки резорбировали материал, а затем остеобласты восстанавливали новую кость в течение 3 недель. В образовавшиеся в материале конусы шириной 0,75 мм, выстланные костными клетками, врастали сосуды, а сама зона неоостеогенеза постепенно расширялась (Foster et al., 1998).

Макротекстурированные поверхности гидроксиапатита обладают более выраженной способностью к интеграции с костной тканью по сравнению с обычными гладкими материалами (Ricci et al., 1998).

Апатит зубов содержит большее количество карбоната и фтора, Mg 2+ , Na + . При этом происходящее замещение ОН на F увеличивает твердость и сопротивляемость к разрушению материала, однако снижает остеоиндуктивные и остеокондуктивные свойства ткани.

Ионы кальция и магния принимают участие в процессах клеточной адгезии (Гольдберг и др., 1992). Вполне логично предположить, что если в кальциофосфатную (КФ) керамику ввести ионы магния, то это может усилить способность поверхности материала прикреплять к себе остеогенные клетки и, тем самым, способствовать процессу связывания костной ткани. Это было подтверждено в опытах на кроликах, которым в бедро имплантировали стержни из TiAlV сплава, покрытые ГА керамикой, нанесенной плазменным напылением. В материал дополнительно с помощью ионной имплантации вносились ионы магния в дозе 1х10 7 см 2 . Оказалось, что через 3 недели, но не ранее, в опытной группе интеграция костной ткани с имплантатом достоверно превышала контрольные значения, что было доказано на ультратонких срезах с использованием флуоресцентных меток (тетрациклин, кальцеин синий, кальцеин зеленый, ализарин красный). Предполагается, что данный эффект обусловлен влиянием магния не только на адгезию костных клеток, но и на функциональную активность остеобластов (Zhang et al., 1998).

Рост костей включает начальное образование аморфного апатитного слоя, который в присутствии воды может частично гидролизироваться с образованием кристаллической структуры гидроксиапатита. Образования, возникающие при этом, очевидно, имеют сложную структуру и симметрию. В реальных условиях все кристаллы разбиты на мозаичные блоки, в которых структуры дезориентированы по отношению друг к другу на малые углы. В костной ткани кристаллы гидроксиапатита ориентированы вдоль коллагеновых волокон. Следует обратить внимание на то, что последние имеют сложную структуру с расположением коллагена по силовым линиям напряжения. Следовательно, процесс кристаллизации гидроксиапатита должен учитывать эту особенность за счет, например, деформации кристаллов в поликристаллической цепи, позволяющей повторять пространственную структуру волокон. Это подразумевает то, что для выполнения биомеханической роли кристаллов гидроксиапатита в костной ткани их форма, размеры и симметрия должны варьироваться. Иначе нарушится структурная и функциональная целостность кости как опорно-двигательного органа.

Из этого вытекает важный практический вывод: при разработке новых биоматериалов на основе гидроксиапатита следует использовать анизотропные кристаллы с изменяющейся формой.

Резюмируя вышесказанное, можно с большой степенью вероятности утверждать, что натуральный гидроксиапатит имеет строго специфическую пространственную организацию, анизотропию, которую чрезвычайно трудно воссоздать в искусственных усло виях. Нарушение структуры КФ, вызванное микроэлементами, анионами или катионами приводит к изменению физико-химических и биологических свойств гидроксиапатитных материалов, что является, очевидно, одной из причин, вызывающих различного рода осложнения при их использовании в травматологии и ортопедии. К сожалению, как мы уже говорили, пока ни одна из известных схем синтеза гидроксиапаптита не позволяет точно повторить особенности кристаллической структуры его естественного изомера. Уровень современной техники еще далек от того, чтобы в искусственных условиях воссоздать направленный рост кристаллов гидроксиапатита, даже из нативных зародышевых матриц. В первую очередь это происходит из-за нарушения равновесных условиях роста кристалла и захвата им технологических примесей, а также способов нанесения ГА покрытий на имплантаты. Следствием вышеуказанных процессов является возникновение точечных дефектов, дислокации и секторированию кристаллической структуры гидроксиапатита , со всеми вытекающими из этого последствиями.

А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики