Characteristics of hybrid materials obtained using hydroxyapatite-collagen

Celem pracy było zaprojektowanie i wytworzenie biokompatybilnego materiału hybrydowego składającego się z nanohydroksyapatytu, kolagenu typu I oraz serycyny lub z nanohydroksyapatytu, żelatyny typu B i serycyny. Jako wyjściowe materiały wybrano nanohydroksyapatyt i kolagen, ze względu na budowę tkanki kostnej. Jako trzeci składnik układu zaproponowałam serycynę, ze względu na jej właściwości klejące. Równolegle przeprowadzono analogiczne próby wytworzenia materiału hybrydowego z żelatyną typu B jako składnikiem wymiennym za kolagen. Zbadano właściwości fizykochemiczne substratów, półproduktów o składzie hydroksyapatyt-kolagen i hydroksyapatyt-żelatyna, oraz wytworzonych kompozytów hydroksyapatyt-kolagen-serycyna i hydroksyapatyt-żelatyna-serycyna w formie filmu, gąbki, membrany i hydrożelu. Z wytworzonych materiałów tylko membrana hydroksyapatyt-żelatyna-serycyna okazała się materiałem hybrydowym. Do hodowli komórkowych najbardziej przydatne były niesieciowane hydrożele o składzie hydroksyapatyt-kolagen-serycyna. Materiały w formie hydrożelu sprawdziłyby się jako substytuty tkanki chrzęstnej, natomiast materiały w formie filmu i gąbki – jako substytuty tkanki kostnej.The aim of the project was to engineer hybrid material with biocompatible properties consisted of nanohydroxyapatite, collagen type I and sericin or nanohydroxyapatite, gelatin type B and sericin. Hydroxyapatite and collagen were chosen because they are main components of bone tissue. Considering its glue-like properties sericin was chosen as the third component in the designed biomaterial. Materials including gelatin instead of collagen were produced concominantly. Physical and chemical properties of substrates, half-products made from hydroxyapatite-collagen and hydroxyapatite-gelatin, and also those of the obtained composites consisting of hydroxyapatite-collagen-sericin and hydroxyapatite-gelatin-sericin in form of films, sponges, membranes and hydrogels were investigated. Among obtained materials only the membrane composed of hydroxyapatite-gelatin-sericin can be considered a hybrid material. Non-cross-linked hydrogels consisting of hydroxyapatite-collagen-sericin had best performance during cell culture. While material in form of hydrogel could be used as an substitute for cartilage tissue, material in form of sponge or film could become a substitute for bone tissue