Преодоляване на недостатъци и подобряване на желаните свойства на биоматериалите се постига чрез комбинирането им в композити и и прилагане на различни физични, химични и биохимични фактори, клетъчни култури. Важна е ролята на електростатичните взаимодействия на границата биоматериал-тъкан.

Прогресът в областта на биоматериалите за приложение в ортопедията е неотлъчно съпътстван от появата на нови изисквания към списъка с необходими свойства, което едновременно усложнява и стимулира новите разработки. В днешно време усилията са насочени основно към разработването на биоматериали, максимално приближаващи се химически, структурно и функционално до естественото костно вещество. Понятието биосъвместимост вече не предполага биологична инертност, а комплекс от търсени ефекти на интеграция с естествената тъкан, взаимодействие с биологичната среда, осигуряващи необходимите условия за пускане в ход и благоприятстване на собствените възстановителни механизми на организма. Преодоляването на недостатъците и подобряването на желаните свойства на прилаганите различни класове биоматериали се постига чрез създаването на композитни биоматериали, какъвто е и обектът на изследване на настоящата дипломна работа - хитозан-хидроксиапатит композитен биоматериал, разработен в Сумския Държавен Университет, Украйна. Съвременните клинични подходи в регенеративната ортопедия и костно-тъканното инженерство включват съвместно с биоматериалните присадки и прилагане на различни физични, химични и биохимични фактори, както и на специфични клетъчни култури. Набира популярност използването на електретни биоматериали, при които повърхностният електричен потенциал стимулира процесите на костна регенерация. Повърхностният потенциал бива създаван чрез прилагане на разнообразни физични и химични методи, един от които е зареждането в коронен разряд. Интересът към електричните и диелектрични свойства на биоматериалите за приложение в регенеративната ортопедия се увеличава значително през последните две деситилетия, поради важната роля на електростатичните взаимодействия на границата биоматериал-тъкан по отношение приемането на присадките/имплантите и неоостеогенезата. Диелектричната спектроскопия, измервайки проводимостта, диелектричната проницаемост и други електрични и диелектрични параметри на материалите като функция на честотата и, евентуално, на температурата и други фактори по един бърз, неинвазивен и недеструктивен начин, е мощен метод за получаване на информация за структурата, свойствата и поведението in vivo (включително при прилагане на електростимулационни процедури след имплантиране) на хетерогенни структури, каквито са композитните биоматериали. Целта на настоящата дипломна работа е да бъдат изследвани и анализирани свойствата на композитния биоматериал от хитозан-хидроксиапатит чрез метода на зареждане в коронен разряд и метода на диелектричната спектроскопия. За постигане на тази цел са поставени следните основни задачи:

1. Подробен литературен обзор за биоматериали и повърхностни фактори в регенеративната ортопедия и костно-тъканното инженерство с фокус върху значението на повърхностния заряд и електричните и диелектрични свойства.

2. Оценка на възможността за получаване на електретни образци от изследвания композитен биоматериал, хитозан-хидроксиапатит, чрез метода на зареждане в коронен разряд.

3. Изследване на хитозан-хидроксиапатитни образци с метода на диелектричната спектроскопия, анализ на получените честотни и температурни зависимости, включително моделиране с еквивалентни схеми и компютърни симулации.