- Закономерности формирования структуры и морфологии микродуговых каль-цийфосфатных покрытий на поверхности сплавов титана ВТ1-0 и циркония Э110 в крупнозернистом и ультрамелкозернистом состоянии не зависят от структурного состояния подложек, а определяются их фазовым составом, наличием частиц β-Nb в сплаве цирконии и пассивирующих оксидных пленок на их поверхности, которые имеют различные электрофизические характеристики.
- Экспериментально установленная обобщенная мультимодальная корреляционная зависимость между адгезионной прочностью покрытий и их характеристиками, учитывающая размер кристаллитов, сферолитов (частиц) и толщину покрытий, позволяющая прогнозировать адгезионную прочность к подложке для покрытий, полученных методом микродугового оксидирования и детонационно-газового напыления.
- Переход от крупнозернистого в ультрамелкозернистое состояние подложек из сплавов титана ВТ1-0 и циркония Э110 приводит к снижению их коррозионной стойкости в физиологических растворах и агрессивной среде, что вызвано уменьшением электрического сопротивления естественной оксидной пленки и энергии активации коррозионного процесса. Нанесение кальцийфосфатных покрытий на поверхность указанных металлов способствует повышению их коррозионной стойкости в указанных средах, что обусловлено наличием беспористого оксидного подслоя в покрытиях и высокими значениями его электрического сопротивления, энергии активации коррозии и адгезионной прочности покрытий.
- Эволюция морфологии поверхности кальцийфосфатных покрытий и их резор-бируемость в процессе растворения в физиологическом растворе при 310 K характеризуется последовательно протекающими процессами разбухания сферолитов (частиц), их растворения с формированием мелких структурных элементов и обнажения оксидного подслоя между покрытием и подложкой; зависит от структурно-фазового состояния и соотношения Са/P в покрытии и контролируются концентрацией и коэффициентом диффузии ионов кальция в растворе, его рН и массой покрытия.
- Особенности фрикционного взаимодействия кальцийфосфатных покрытий на поверхности ультрамелкозернистого титана с материалами, имитирующими костную ткань (сверхвысокомолекулярный полиэтилен и костная ткань животного происхождения), заключающиеся в повышении коэффициента трения по сравнению с титаном без покрытия и высокой износостойкости покрытий, обусловленные высокими значениями шероховатости и адгезионной прочности покрытий к подложке, позволяют усилить фиксацию имплантата с костной тканью при накостном остеосинтезе.
- Экспериментально установленный оптимальный диапазон шероховатости по Ra кальцийфосфатных покрытий, способствующий усилению остеогенных свойств и обусловленный необходимым размером ″ниш″ в покрытии для адгезии и роста стволовых клеток; и определяющая роль шероховатости по сравнению со структурно-фазовым составом, пористостью, размером пор и соотношением Са/P каль-цийфосфатных покрытий в биоинженерии костной ткани.
1.Кашин О.А., Дударев Е.Ф., Колобов Ю.Р., Грабовецкая Г.П., Почивалова Г.П., Ба-кач Г.П., Шаркеев Ю.П., Легостаева Е.В., Гирсова Н.В., Валиев Р.З. Эволюция структуры и механических свойств наноструктурного титана при термомеханических обработках // Материаловедение. 2003, №8, С.25-30.
2.Шаркеев Ю.П., Братчиков А.Д., Колобов Ю.Р., Ерошенко А.Ю., Легостаева Е.В. На-ноструктурный титан биомедицинского назначения // Физическая мезомеханика. 2004, Т. 7. Спец. вып. Ч. 2, С. 107-110.
3.Шашкина Г.А., Иванов М.Б., Легостаева Е.В., Шаркеев Ю.П., Колобов Ю.Р., Хлу-сов И.А., Поженько Н.С., Карлов А.В. Биокерамические покрытия с высоким содержанием кальция для медицины // Физическая мезомеханика. 2004, Т. 7. Спец. вып. Ч. 2, С. 123-126.
4.Шаркеев Ю.П., Колобов Ю.Р., Карлов А.В., Хлусов И.А., Легостаева Е.В., Шашки-на Г.А. Структура, механические характеристики и остеогенные свойства биокомпозиционного материала на основе субмикрокристаллического титана и микродугового кальцийфосфатного покрытия // Физическая мезомеханика. 2005, Т. 8. Спец. вып. С.83-86.
5.Шаркеев Ю.П., Ерошенко А.Ю., Братчиков А.Д., Легостаева Е.В., Кукареко В.А. Структура и механические свойства наноструктурного титана после дорекристаллиза-ционных отжигов // Физическая мезомеханика. 2005, Т. 8. Спец. вып, С.91-94.
6.Колобов Ю.Р., Шаркеев Ю.П., Карлов А.В., Легостаева Е.В., Шашкина Г.А., Хлу-сов И.А., Братчиков А.Д., Ерошенко А.Ю., Поженько Н.С., Шашкин А.Б. Биокомпозиционный материал с высокой совместимостью для травматологии и ортопедии // Деформация и разрушение. 2005, № 4, С.2-9.
7.Хлусов И.А., Карлов А.В., Шаркеев Ю.П., Пичугин В.Ф., Колобов Ю.Р., Шашкина Г.А., Иванов М.Б., Легостаева Е.В., Сухих Г.Т. Остеогенный потенциал мезенхимальных стволовых клеток костного мозга in situ: роль физико-химических свойств искуссвенных поверхностей //Клеточные технологии в биологии и медицине. 2005, №3, С.164-173.
8. Легостаева Е.В., Хлусов И.А., Шаркеев Ю.П., Карлов А.В., Шашкина Г.А. Исследо вание морфологии и физико-химических параметров микродуговых кальцийфосфатных покрытий при их растворении в биологической жидкости // Физическая мезомеханика. 2006, Т.9. Спец вып. С. 205-208.
9. Шаркеев Ю.П., Кукареко В.А., Ерошенко А.Ю., Копылов В.И., Братчиков А.Д., Лего- стаева Е.В., Кононов А.Г, Тиу В.С. Закономерности формирования субмикрокристали- ческих структур в титане, подвергнутом интенсивному пластическому деформированию по различным схемам // Физическая мезомеханика. 2006, Т.9. Спец. вып. С.129-132.
10.Назаренко Н.Н., Князева А.Г., Шаркеев Ю.П., Легостаева Е.В., Хлусов И.А. Теоретическое исследование процесса растворения покрытия в физиологическом растворе // Фундаментальные проблемы материаловедения. 2006, Т. 3, № 4, С. 28-32.
11.Шаркеев Ю.П., Ерошенко А.Ю., Братчиков А.Д., Легостаева Е.В. Данилов В.И, Кукареко В.А. Объемный ультрамелкозернистый титан с высокими механическими свойствами для медицинских имплантатов // Нанотехника. 2007, №3(11), С.81-88.
12.Шаpкеев Ю.П., Данилов В.И., Еpошенко А.Ю., Загуменный А.А., Бpатчиков А.Д., Легостаева Е.В. Особенности стpуктуpы и деформационного поведения объемно-наностpуктуpного титана, полученного пpи интенсивной пластической дефоpмации // Деформация и разрушение материалов, 2007, №7, С. 27-31.
13.Шаркеев Ю.П., Князева А.Г., Легостаева Е.В., Назаренко Н.Н., Хлусов И.А. Экспериментальное и теоретическое исследование деградации имплантатов с микродуговым кальцийфосфатным покрытием в биологической среде // Журнал функциональных материалов. 2007, Т. 1, № 11, С. 429.
14.А.Г.Князева, Н.Н. Назаренко, Ю.П. Шаркеев, Е.В. Легостаева Оценка напряжений в сферолитах в процессе растворения Са-Р покрытия // ФизХОМ. 2009, №6, С.26-30.
15.Шаркеев Ю.П., Кукареко В.А., Легостаева Е.В., Белый А.В. Композиционные материалы на основе наноструктурированных титана и циркония с модифицированными поверхностными слоями для медицины и техники //«Изв. ВУЗов.Физика» 2010, №10, С.63-68.
16.Хлусов И.А., Хлусова М.Ю., Зайцев К.В., Колокольцова Т.Д., Шаркеев Ю.П., Пи-чугин В.Ф., Легостаева Е.В., Трофимова И.Е., Климов А.С., Жданова А.И. Пилотное исследование in vitro параметров искусственной ниши для остеогенной дифференциров-ки пула стромальных стволовых клеток человека // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2010, №4, С. 216-224.
17.Хлусов И.А., Нечаев К.А., Шевцова Н.М., Хлусова М.Ю., Дворниченко М.В., Зайцев К.В., Колокольцова Т.Д., Больбасов Е.Н., Шаркеев Ю.П., Легостаева Е.В., Сабури-на И.Н. К вопросу о фибробластоподобных клетках в периферической крови человека // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2010, № 4, С.72-78.
18.С.В. Гнеденков, Ю.П. Шаркеев, С.Л. Синебрюхов, О.А. Хрисанфова, Е.В. Легостаева, А.Г. Завидная, А.В. Пузь, И.А. Хлусов. Кальцийфосфатные биоактивные покрытия на титане // Вестник ДВО РАН. 2010, № 5, С.47-57.
19.Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Легостае-ва Е.В., Завидная А.Г., Пузь А.В., Хлусов И.А. Биоактивные покрытия на титане, их формирование и свойства / Перспективные направления развития нанотехнологий в ДВО РАН (сборник под ред. чл.-корр. РАН Ю.Н. Кульчина). – Владивосток: ИАПУ 2011, С. 33-47.
20.Куляшова К.С., Гнеденков А.С., Легостаева Е.В., Синебрюхов С.Л., Гнеден-ков С.В., Шаркеев Ю.П. Электрохимические свойства микродуговых кальцийфосфатных покрытий на цирконии, сформированные в электролитах на основе синтезированного и биологического гидроксиапатита // Изв. ВУЗов. Физика. 2010,Т.53, №.11/3, С.50-53.
21.Легостаева Е.В., Лямина Г.В., Комарова Е.Г, Фирхова Е.Б., Шаркеев Ю.П. Коррозионное поведение крупнокристаллического и наноструктурированного титана в различных средах // Изв. ВУЗов. Физика. 2011, №11/3, Т.54, С.272-277.
22.Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Легостае-ва Е.В., Завидная А.Г., Пузь А.В., Хлусов И.А. Формирование и свойства биоактивных покрытий на титане // Перспективные материалы . 2011, №2, С.49-59.
23.Хлусов И.А., Шевцова Н.М., Хлусова М.Ю., Зайцев К.В., Шаркеев Ю.П., Пичу-гин В.Ф., Легостаева Е.В. Концепция “ниша-рельеф” для стволовых клеток как основа биомиметического подхода к инженерии костной и кроветворной тканей // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2011, Т.6, №2, С.55-64.
24.Хлусов И. А., Пичугин В.Ф., Гостищев Э.А., Шаркеев Ю.П., Сурменев Р. А., Сур-менева М. A., Легостаева Е.В., Чайкина М.В., Дворниченко М.В., Морозова Н.С. Влияние физических, химических и биологических манипуляций на поверхностный потенциал кальцийфосфатных покрытий на металлических подложках // Бюллетень сибирской медицины. 2011, №3, С.72-81.
25.Е.В. Легостаева, Е.Г. Кряжева, Ю.П. Шаркеев, П.В. Уваркин Исследование влияния напряжения микродугового оксидирования на физико-химические свойства кальцийфос-фатных покрытий на титане // Перспективные материалы. 2011, Спец. вып. №13, С.456-464.
26.И.А. Хлусов, Ю.П. Шаркеев, В.Ф. Пичугин, Е.В. Легостаева, Н.В. Рязанцева, О.Е. Чечина, Е.В. Сазонова, А.К Биктасова, К.В. Зайцев, К.А. Нечаев, М.В. Дворниченко Влияние поверхности имплантатов для остиогенеза на секреторную активность многоклеточных систем in vitro // Гений Ортопедии. 2011, №4, С.106-110.
27.Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Егоркин В.С., Машталяр Д.В., Легостаева Е.В., Шаркеев Ю.П. Электрохимические свойства наноструктурированного титана // Вестник ДВО РАН. 2011, №5, С.24-29.
28.Шаркеев Ю.П., Легостаева Е.В., Хлусов И.А., Куляшова К.С., Комарова Е.Г Физико-химические и биологические свойства микродуговых кальцийфосфатных биопокрытий на титане и цирконии // ФизХОМ. 2012, №2, С. 18-25.
29.Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Легостае-ва Е.В., Завидная А.Г., Пузь А.В., Хлусов И.А. Функциональные покрытия для имплан-тационных материалов // Тихоокенский медицинский журнал. 2012, №1, С.12-19.
30.Ситников А.А., Яковлев В.И., Попова А.А., Шаркеев Ю.П., Легостаева Е.В. Подготовка исходного порошка гидроксиапатита кальция для детонационно-газового напыления на титановую основу // Ползуновский вестник. 2012, №1/1, C.269-272.
31.Легостаева Е.В., Ерошенко А.Ю., Шаркеев Ю.П., Лямина Г.В., Козырева В.С., Смирнов А.И., Батаев В.А.Влияние структурного состояния титана и циркония и каль-цийфосфатных покрытий на их поверхности на коррозионное поведение в агрессивной среде // Обработка металлов. 2012, №3 (56), С.75-79.
32.Попова А.А., Яковлев В.И., Легостаева Е.В., Ситников А.А., Шаркеев Ю.П. Влияние гранулометрического состава порошка гидроксиапатита кальция на структуру и фазовый состав покрытий, нанесенных методом детонационно-газового напыления. // Изв. ВУЗов. Физика. 2012, №11, C.35-39.
33.И.А. Хлусов, К.А. Нечаев, М.В. Дворниченко, М.Ю. Хлусова, Н.В. Рязанцева, О.Е. Савельева, В.Ф. Пичугин, Ю.П. Шаркеев, Е.В. Легостаева, К.В. Зайцев. Молекулярные механизмы реакции стромальных стволовых клеток и мононуклеаров крови на кратковременный контакт с искусственными материалами // Вестник науки Сибири. 2012, №1(2),С.321-327.
34.E.V. Legostaeva, Yu. P. Sharkeev, S.V. Gnedenkov, E.G. Komarova, V.S. Egorkin, S. L. Sinebryukhov , G.V. Lyamina, I. A. Khlusov Morphology, Physical and Mechanical and Electrochemical Properties of Micro-arc Calcium-phosphate Coatings on Nanostructured Titanium Surface // Изв. ВУЗов. Физика. 2012, Т. 55, № 12/2, С. 191-195.
35.Е.В. Легостаева, Т.В. Толкачева, Е.Г. Комарова, Ю.П. Шаркеев, А.И. Смирнов, В.А. Батаев, В.И. Яковлев Микроструктура и физико-механические свойства кальций-фосфатных покрытий, полученных методами микродугового оксидирования и детона-ционно-газового напыления // Обработка металлов, 2013, №1, C. 63-67.
36.Легостаева Е.В., Шаркеев Ю.П., Гнеденков С.В., Комарова Е.Г., Егоркин В.С., Си-небрюхов С.Л., Лямина Г.В., Хлусов И.А. Микродуговые кальцийфосфатные покрытия по поверхности наноструктурированого титана: морфология, физико-механические и электрохимические свойства // Материаловедение. 2013, №4, С.48-56.
37.Легостаева Е.В., Егоркин В.С., Синебрюхов С.Л., Ерошенко А.Ю., Лямина Г.В., Комарова Е.Г., Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П. Наноструктурированный титан: структура, механические и электрохимические свойства// Материаловедение. 2013, №7, С.20-28.
38.Е.В. Легостаева, Ю.П. Шаркеев, М. Эппле, О. Примак Структура и свойства микродуговых кальцийфосфатных покрытий на поверхности сплавов титана и циркония // Изв. ВУЗов. Физика. 2013, №10, С.23-28.
В коллективной монографии: 1. Шаркеев Ю. П., Данилов В. И., Ерошенко А. Ю., Братчиков А. Д., Кукареко В. А., Кашин О.А., Легостаева Е.В. Объемный ультрамелкозернистый титан, гл. 10 // Эволюция структуры и свойства металлических материалов. / Под. ред. А.И. Потекаева. – Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - С.233-250.
В зарубежных изданиях:
1.I.A. Khlusov, A.V. Karlov, Yu.P. Sharkeev, V.F. Pichugin, Yu.P. Kolobov, G.A. Shashkina, M. B. Ivanov, E.V. Legostaeva and G.T. Sukhikh. Osteogenic Potential of Mesenchymal Stem Cells from Bone Marrow in Situ: Role of Physicochemical Properties of Artificial Surfaces // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2005, V.140, N.1, P.144-152.
2.Sharkeev Yu.P., Legostaeva E.V., Eroshenko A.Yu., Khlusov I.A., Kashin O.A. The Structure and Physical and Mechanical Properties of a Novel Biocomposite Material, Nanostructured Titanium–Calcium-Phosphate Coating»// Composite Interfaces, 2009 (16), Р. 535-546.
3.Terleeva O.P., Sharkeev Yu.P., Slonova A.I., Mironov I.V., Legostaeva E.V., Khlusov I.A., Matykina E., Skeldon P. and Thompson G.E. Effect of parameters of microplasma modes and electrolyte composition on characteristics of calcium phosphate coatings on pure titanium for medical use // Surface & Coatings Technology. 2010, (205), P. 1723-1729.
4.Sharkeev Yu.P., Kukareko V.A., Legostaeva E.V., Byeli A.V. Nanostructured composite materials on the base of titanium and zirconium with modified surface layers for medicine and engineering //Scientific problems of machines operation and maintenance, 2010, 1(161), P.45-52.
5.I.A. Khlusov, M.Yu. Khlusova, K.V. Zaitsev, T.D. Kolokoltsova, Yu.P. Sharkeev, V.F. Pichugin, E.V. Legostaeva, I.E. Trofimova, A.S. Klimov, A.I. Zhdanova. Pilot in vitro study of the parameters of artificial niche for osteogenic differentiation of human stromal stem cell pool // Bulletin of Experimental of Biology and Medicine. 2011, V. 150, N. 4, P. 535-542.
6.S.V. Gnedenkov, Yu. P. Sharkeev, S.L. Sinebryukhov, O.A. Khrisanfova, E.V. Legostaeva, A.G. Zavidnaya, A.V. Puz’, and I.A. Khlusov Formation and Properties of Bioactive Surface Layers on Titanium // Inorganic Materials, 2011, V.2, N.5, P. 474–481.
7.E.V. Legostaeva, K.S. Kulyashova, E.G. Komarova, M. Epple, Yu.P. Sharkeev, I.A. Khlusov Psysical, chemical and biological properties of micro-arc сalcium-phosphate bio-coatings on titanium and zirconium // Materials Science and Engineering Technologies. 2013, V. 44, N. 2-3, P. 188-197.
В патентах и базах данных:
1.Легостаева Е.В., Шаркеев Ю.П., Толкачева Т.В., Толмачев А.И., Уваркин П.В. «Биоактивное покрытие на имплантате из титана и способ его получения» / Патент на изобретение РФ № 2385740, опубл. 10.04.2010 г. бюл. № 10.
2.Хлусов И.А., Гутор С.С., Хлусова М.Ю., Пичугин В.Ф., Шаркеев Ю.П., Легостае-ва Е.В. «База данных электронных изображений искусственных микротерриторий для дифференцировки стволовых стромальных клеток» / Свидетельство о гос. регистрации базы данных №2011620198 от 11.03.2011 г.