Импланты из наночастиц: российские учёные нашли способ создания материалов для биологически совместимых костных протезов
12 ноября 2019,
Арсений Скрынников
Российские учёные нашли способ создания синтетических порошков и керамики, которые необходимы для разработки биологически совместимых костных протезов.
При их производстве использовались инновационные технологии, благодаря которым
протезы приживаются и стимулируют рост живых тканей.
\
Учёные из Института химии ДВО РАН, Дальневосточного федерального университета, Тихоокеанского государственного медицинского университета и Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН
Российские учёные поставили перед собой задачу разработать доступные биоматериалы для промышленного производства медицинских протезов,
в первую очередь — костных имплантатов.
В качестве исходного сырья они использовали распространённые дешёвые природные материалы, безопасные для человека,
— синтетические порошки и керамику на основе силиката кальция и его биологически активных композитов.
По отдельности эти материалы уже применяются в разных сферах хирургии.
Порошки — для борьбы с мелкими челюстно-лицевыми дефектами, при наращивании костной ткани и зубном протезировании.
Керамика используется в более масштабных операциях — при замене целой кости или сустава.
«Обычный протез из силиката кальция, который будет инертен в организме,
получить довольно просто.
А для того чтобы сделать его биологически активным, надо применять специальные технологии, включая новые и малоизученные»,
— говорит руководитель проекта, заведующий лабораторией композиционных и керамических функциональных материалов Института химии Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) Евгений Папынов.
Авторы исследований как раз нашли способ сделать
керамику и порошок силиката кальция активными при введении в организм,
но при этом сохранить необходимую структуру и прочность.
Для синтеза порошка использовалась золь-гель технология
— она предполагает превращение исходного раствора в порошок из наночастиц.
Этот метод хорошо известен в мире.
Далее из порошка и различных биологически активных добавок синтезировалась керамика.
Для этого применялся метод искрового плазменного спекания, который пока что мало изучен.
Использование и совмещение новых технологий обеспечило имплантатам из синтетических материалов необходимую структуру и прочность,
им можно задавать нужные характеристики и свойства, отмечают разработчики.
Кроме того, материалы оказались не только безвредными,
но и полностью совместимыми с живым организмом:
клетки костной ткани и кровеносные сосуды прорастают внутрь пористой структуры протеза.
К тому ж они положительно влияют на метаболизм.
«Мы получаем биологически активный наноструктурированный порошок с заданным составом.
И при необходимости превращаем его в плотную керамику нужного размера и профиля»,
— поясняет Евгений Папынов.
Совместимость материалов с организмом и несложный метод их синтеза являются основными преимуществами разработки,
заявляют учёные.
Исключительная биологическая совместимость протезов делает их доступными для пациентов любого возраста.
Также разработчики отмечают, что при добавлении наночастиц золота и серебра
имплантаты приобретают антибактериальные и противовоспалительные свойства.
Учёные уверены, что в ближайшем будущем их имплантаты могут поступить в промышленное производство,
а также будут востребованы в области персонализированной медицины.
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах