Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю
Microspheres of hydroxyapatite (HA) in alginate (Alg) shell can be successfully used for controlled release of drugs, growth factors, and antibacterial compounds. Hydroxyapatite is a perfect material for biomaterials production due to its high sorption capacity to metal ions, low solubility in water...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/442 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543894662021120 |
|---|---|
| author | Yanovska, A. A. Bolshanina, S. B. Stanislavov, A. S. Kuznetsov, V. N. Mospan, A. B. Illiashenko, V. Yu. Rogulsky, Yu. V. Trofimenko, Ya. V. Danilchenko, S. N. |
| author_facet | Yanovska, A. A. Bolshanina, S. B. Stanislavov, A. S. Kuznetsov, V. N. Mospan, A. B. Illiashenko, V. Yu. Rogulsky, Yu. V. Trofimenko, Ya. V. Danilchenko, S. N. |
| author_sort | Yanovska, A. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:22Z |
| description | Microspheres of hydroxyapatite (HA) in alginate (Alg) shell can be successfully used for controlled release of drugs, growth factors, and antibacterial compounds. Hydroxyapatite is a perfect material for biomaterials production due to its high sorption capacity to metal ions, low solubility in water, high stability to oxidisers and reducers, low cost and biocompatibility. Sodium alginate used for microspheres formation due to its cross-linking capability with divalent cations (Cu2+, Ca2+ etc.). Microspheres HA/Alg-Cu were obtained by 2 variants of synthesis and showed more rough surface than that of microspheres HA/Alg-Ca what is better for cell proliferation. XRD results show that HA is the main crystalline phase in obtained microspheres. According to the results of adsorption kinetics study, HA has the main contribution in process of Cu2+ ions adsorption. The temperature, increasing the rate of the adsorption process, has negligible effect on the adsorption capacity of HA due to the saturation of energetically heterogeneous active sites on the microspheres surface with Cu2+ ions. Adsorption index of HA/Alg microspheres to Cu2+ ions was calculated to be above 60 mg/g. Adsorption of Cu2+ ions on HA/Alg microspheres has an ion-exchange character. Due to the Cu2+ ions release obtained microspheres showed antibacterial effect on S. aureus and E. coli in concentration 6 mg/mL. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:04Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-442 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:49Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4422022-06-29T10:14:22Z Synthesis and characterization of copper-loaded hydroxyapatite-alginate microspheres Синтез и характеризация микросфер гидроксиапатит-альгинат, обогащенных медью Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю Yanovska, A. A. Bolshanina, S. B. Stanislavov, A. S. Kuznetsov, V. N. Mospan, A. B. Illiashenko, V. Yu. Rogulsky, Yu. V. Trofimenko, Ya. V. Danilchenko, S. N. hydroxyapatite alginate microspheres composite adsorption antibacterial properties biomaterials гідроксиапатит альгінат мікросфери композити адсорбція антибактеріальні властивості біоматеріали гидроксиапатит альгинат микросферы композиты адсорбция антибактериальные свойства биоматериалы Microspheres of hydroxyapatite (HA) in alginate (Alg) shell can be successfully used for controlled release of drugs, growth factors, and antibacterial compounds. Hydroxyapatite is a perfect material for biomaterials production due to its high sorption capacity to metal ions, low solubility in water, high stability to oxidisers and reducers, low cost and biocompatibility. Sodium alginate used for microspheres formation due to its cross-linking capability with divalent cations (Cu2+, Ca2+ etc.). Microspheres HA/Alg-Cu were obtained by 2 variants of synthesis and showed more rough surface than that of microspheres HA/Alg-Ca what is better for cell proliferation. XRD results show that HA is the main crystalline phase in obtained microspheres. According to the results of adsorption kinetics study, HA has the main contribution in process of Cu2+ ions adsorption. The temperature, increasing the rate of the adsorption process, has negligible effect on the adsorption capacity of HA due to the saturation of energetically heterogeneous active sites on the microspheres surface with Cu2+ ions. Adsorption index of HA/Alg microspheres to Cu2+ ions was calculated to be above 60 mg/g. Adsorption of Cu2+ ions on HA/Alg microspheres has an ion-exchange character. Due to the Cu2+ ions release obtained microspheres showed antibacterial effect on S. aureus and E. coli in concentration 6 mg/mL. Микросферы гидроксиапатита (ГА) в альгинатной оболочке могут быть успешно применены для контролируемого высвобождения лекарственных средств, факторов роста и антибактериальных соединений. Гидроксиапатит является отличным материалом для создания биоматериалов благодаря своей высокой сорбционной емкости к ионам металлов, низкой растворимости в воде, высокой стабильности к окислителям и восстановителям, низкой цене и биосовместимости. Альгинат натрия (Альг) используется для образования микросфер благодаря его способности к комплексообразованию с двухвалентными катионами (Cu2+, Ca2+ и др.). Микрогранулы ГA/Альг-Cu были получены с использованием двух вариантов синтеза и имеют более шероховатую поверхность, чем микросферы ГА/Альг-Ca, что улучшает пролиферацию клеток. Результаты рентгеновской дифракции показывают, что ГА является основной кристаллической фазой в полученных микросферах. Согласно результатам исследования кинетики адсорбции, ГА вносит основной вклад в процесс адсорбции ионов Cu2+. Температура, увеличивая скорость процесса адсорбции, незначительно влияет на адсорбционную емкость ГА благодаря насыщению энергетически гетерогенных активных центров на поверхности микросфер ионами Cu2+. Адсорбция ионов Cu2+ микросферами ГА/Альг имеет ионообменный характер и составляет около 60 мг/г. Благодаря выходу ионов Cu2+ полученные микросферы обладают антибактериальным эффектом на S. aureus и E. сoli в концентрации 0.006 мг/мл. Мікросфери гідроксиапатиту (ГА) в альгінатній оболонці можуть бути успішно застосовані для контрольованого вивільнення лікарських засобів, факторів росту та антибактеріальних сполук. Гідроксиапатит є відмінним матеріалом для створення біоматеріалів завдяки своїй високій сорбційній ємності до йонів металів, низькій розчинності у воді, високій стабільності до окисників та відновників, низькій ціні та біосумісності. Альгінат натрію (Альг) використовується для утворення мікросфер завдяки його здатності до комплексоутворення з двохвалентними катіонами (Cu2+, Ca2+ та ін.). Мікрогранули ГA/Альг-Cu були отримані, використовуючи два варіанти синтезу, та мають більш шорсткувату поверхню ніж мікросфери ГА/Альг-Ca, що покращує проліферацію клітин. Результати рентгенівської дифракції свідчать, що ГА є основною кристалічною фазою в отриманих мікросферах. Відповідно до результатів дослідження кінетики адсорбції, ГА вносить основний вклад в процес адсорбції йонів Cu2+. Температура, збільшуючи швидкість процесу адсорбції, має незначний ефект на адсорбційну ємність ГА завдяки насиченню енергетично гетерогенних активних центрів на поверхні мікросфер йонами Cu2+. Адсорбція йонів Cu2+ мікросферами ГА/Альг має іонообмінний характер і становить близько 60 мг/г. Завдяки виходу йонів Cu2+ отримані мікросфери мають антибактеріальний ефект на S. aureus та E. сoli в концентрації 6 мг/мл. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-11-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/442 10.15407/hftp08.04.400 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 4 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 400-409 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 4 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 400-409 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 4 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 400-409 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/442/443 Copyright (c) 2017 A. A. Yanovska, S. B. Bolshanina, A. S. Stanislavov, V. N. Kuznetsov, A. B. Mospan, V. Yu. Illiashenko, Yu. V. Rogulsky, Ya. V. Trofimenko, S. N. Danilchenko |
| spellingShingle | гідроксиапатит альгінат мікросфери композити адсорбція антибактеріальні властивості біоматеріали Yanovska, A. A. Bolshanina, S. B. Stanislavov, A. S. Kuznetsov, V. N. Mospan, A. B. Illiashenko, V. Yu. Rogulsky, Yu. V. Trofimenko, Ya. V. Danilchenko, S. N. Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title | Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title_alt | Synthesis and characterization of copper-loaded hydroxyapatite-alginate microspheres Синтез и характеризация микросфер гидроксиапатит-альгинат, обогащенных медью |
| title_full | Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title_fullStr | Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title_full_unstemmed | Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title_short | Синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| title_sort | синтез та характеризація мікросфер гідроксиапатит-альгінат, збагачених міддю |
| topic | гідроксиапатит альгінат мікросфери композити адсорбція антибактеріальні властивості біоматеріали |
| topic_facet | hydroxyapatite alginate microspheres composite adsorption antibacterial properties biomaterials гідроксиапатит альгінат мікросфери композити адсорбція антибактеріальні властивості біоматеріали гидроксиапатит альгинат микросферы композиты адсорбция антибактериальные свойства биоматериалы |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/442 |
| work_keys_str_mv | AT yanovskaaa synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT bolshaninasb synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT stanislavovas synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT kuznetsovvn synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT mospanab synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT illiashenkovyu synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT rogulskyyuv synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT trofimenkoyav synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT danilchenkosn synthesisandcharacterizationofcopperloadedhydroxyapatitealginatemicrospheres AT yanovskaaa sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT bolshaninasb sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT stanislavovas sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT kuznetsovvn sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT mospanab sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT illiashenkovyu sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT rogulskyyuv sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT trofimenkoyav sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT danilchenkosn sinteziharakterizaciâmikrosfergidroksiapatitalʹginatobogaŝennyhmedʹû AT yanovskaaa sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT bolshaninasb sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT stanislavovas sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT kuznetsovvn sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT mospanab sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT illiashenkovyu sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT rogulskyyuv sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT trofimenkoyav sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû AT danilchenkosn sinteztaharakterizacíâmíkrosfergídroksiapatitalʹgínatzbagačenihmíddû |