Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/339360
Title: PHYSICOCHEMICAL ASPECTS OF STRUCTURING CALCIUM PHOSPHATE ON FIBRILLARY COLLAGEN SCAFFOLDS
Other Titles: СТРУКТУРИРОВАНИЕ И ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МИНЕРАЛИЗАЦИИ КОЛЛАГЕНОВЫХ СКАФФОЛДОВ
Authors: Gaidash, A.A.
Kulak, A.I.
Krut’ko, V.K.
Musskaya, O.N.
Skrotskaya, K.V.
Krutsko, E.N.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Химия
Issue Date: 2025
Publisher: National Academy of Sciences of Belarus
Citation: Doklady Nacionalʹnoj akademii nauk Belarusi.2025; 69(3): 198-205
Abstract: The structure and physicochemical properties of scaffolds obtained from acetate extracts of fibrillar collagen from the tendon membranes of Wistar rats have been the subject of study. The synthesis of a film-like scaffold at 37 °C and a volume scaffold at 6 °C was conducted. Scaffolds of both types are structured into glomerular and extraglomerular fractions. The volume ratios of fractions are determined by the influence of temperature on the kinking of collagen fibers. At 37 °С, kinking is suppressed, and a fraction with initially straightened fibers – the extracellular framework of a filmy scaffold – is formed. At 6 °С, kinking increases, and the growth of a fraction with initially twisted fibers – tangles of a volumetric scaf - fold – is accelerated. The typogenesis of hydroxyapatite is determined by the microstructure of the scaffolds and the direction of development of transpiring structures. Stoichiometric hydroxyapatite is synthesized in dominant water-evaporating fractions, while carbonate hydroxyapatite is synthesized in subdominant water-retaining fractions. The relationship between kinking and the strength of the peptide chains of fibrillar collagen is characterized by an inverse interdependence. Specifically, when kinking is weakened, the peptide chains are strengthened, and when kinking is strengthened, they are softened. Carbonate substitutions are sensitive to the temperature of scaffold synthesis. At 37 °C, CO3 2– anions replace OH –, and at 6 °C, PO4 3− groups replace them. The comprehension of the mechanisms underlying the structuring of calcium phosphates on matrices of fibrillary collagen is essential for the design of collagen-apatite-based scaffolds with predefined functional properties.
Abstract (in another language): Изучены структура и физико-химические свойства скаффолдов, полученных из ацетатных экстрактов фибриллярного коллагена из оболочек сухожилий крыс Вистар. При 37 °С синтезирован пленчатый, 6 °С –объемный скаффолды, которые структурируются на клубковые и внеклубковые фракции. Объемные соотношения фракций определяются влиянием температуры на кинкинг коллагеновых волокон: при 37 °С кинкинг подавляется и приоритетно формируется фракция с исходно расправленными волокнами – внеклубковый каркас пленчатого скаффолда, при 6 °С кинкинг усиливается и ускоряется рост фракции с исходно извитыми волокнами – клубки объемного скаффолда. Типогенез гидроксиапатита определяется микроструктурой скаффолдов и направлением раз- вития транспирирующих структур: стехиометрический гидроксиапатит синтезируется в доминантных водоиспаряющих фракциях, карбонат-гидроксиапатит - в субдоминантных водоудерживающих фракциях. Кинкинг и прочность пептидных цепей фибриллярного коллагена обратно взаимозависимы: при ослаблении кинкинга пептидные цепи упрочняются, при усилении – разупрочняются. Карбонатные замещения чувствительны к температуре синтеза скаффолдов: при 37 °С анионы CO3 2– замещают OH–, а при 6 °С – PO4 3− группы. Понимание механизмов структурирования кальцийфосфатов на матрицах фибриллярного коллагена позволит проектировать коллаген-апатитовые скаффолды с заданными функциональными свойствами.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/339360
DOI: 10.29235/1561-8323-2025-69-3-198-205
Licence: info:eu-repo/semantics/openAccess
Appears in Collections:Статьи сотрудников НИИ ФХП

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
1252-2414-1-SM.pdf743,02 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.