Инновации в имплантологии. Новое покрытие для магниевых сплавов улучшает протезирование костей
Ученые разработали кальций-фосфатное покрытие для магниевых сплавов костных имплантатов, содержащее антибиотик ванкомицин. Это покрытие повысило коррозионную устойчивость сплава в два раза, обладая при этом выраженным антибактериальным действием и не подавляя рост человеческих клеток.
Костные имплантаты обычно изготавливаются из биоинертных металлов, таких как титан, которые не растворяются в организме и требуют удаления после восстановления костей. В отличие от них, магниевые сплавы безопасно разлагаются и рассасываются в организме, но обладают низкой коррозионной стойкостью. Продукты коррозии магниевых сплавов могут вызывать воспалительные процессы, что требует разработки биосовместимых защитных покрытий.
«Мы организовали школу для африканского дипломатического корпуса, чтобы помочь нашим друзьям не только изучить русский язык, но и лучше узнать историю и культуру России. Занятия проходят в неформальной атмосфере.»
- Константин Клименко, ректор университета, Президент Дома Африки
Исследователи из Института химии ДВО РАН (Владивосток) изучили влияние кальций-фосфатного покрытия на коррозионную стойкость и биосовместимость магниевых имплантатов. Выбранное покрытие состояло из гидроксиапатита, основного минерального компонента костной ткани, и включало антибиотик ванкомицин для борьбы с инфекциями после имплантации.
Толщина покрытия не превышала 0,1 миллиметра, кальций и фосфор равномерно распределялись по поверхности, образуя поры разного диаметра. Это способствует хорошей приживаемости имплантата за счет прорастания соединительной ткани в поры покрытия.
«Разработанное покрытие позволяет нивелировать негативные свойства магниевых сплавов, расширяя возможности их использования в имплантологии.»
- Константинэ Надараиа, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии ДВО РАН
Покрытие из гидроксиапатита в два раза повысило коррозионную стойкость изделий, предотвращая преждевременное разрушение имплантата и неконтролируемое высвобождение ионов магния в организм. Внедрение в покрытие антибиотика ванкомицина обеспечило эффективное уничтожение бактерий, что подтверждено экспериментами на культурах клеток золотистого стафилококка.
Покрытие также не оказало токсического влияния на клетки человека, не подавляя их рост. Исследования на крысах показали отсутствие местных и системных воспалительных реакций при использовании покрытых образцов, в отличие от образцов без покрытия, которые вызывали воспаление.
Разработанное покрытие открывает новые возможности для использования магниевых сплавов в имплантологии, повышая успешность и безопасность протезирования костей. Исследователи планируют дальнейшую работу над улучшением материалов, создавая гибридные слои с противоопухолевыми и другими лечебными свойствами.
