Разработка учёных из Владивостока поможет в производстве биоматериалов для костной хирургии и протезирования зубов в любом возрасте
Технологию получения новых биологически активных материалов создали дальневосточные учёные. Изготовленные из этих биоматериалов имплантаты по структуре и свойствам подобны натуральной кости и поддерживают её рост в организме. Статья об этом опубликована в журнале Progress in Natural Science: Materials International, информирует … Читать далее
Технологию получения новых биологически активных материалов создали дальневосточные учёные. Изготовленные из этих биоматериалов имплантаты по структуре и свойствам подобны натуральной кости и поддерживают её рост в организме. Статья об этом опубликована в журнале Progress in Natural Science: Materials International,
информирует «Тихоокеанская Россия», ТоРосс.
Технологию создания биоматериалов на основе керамики и синтетического силиката кальция разработали учёные Института химии Дальневосточного отделения Российской Академии наук. В разработке также принимали участие коллеги из Дальневосточного федерального университета, Тихоокеанского государственного медицинского университета и Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г. Б. Елякова ДВО РАН. Исследование поддержано грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда.
К биоматериалам, из которых изготавливаются имплантаты, используемые для протезирования, предъявляются особые требования. Во-первых, они не должны оказывать отрицательного воздействия на живые ткани, находящиеся в непосредственном контакте с ними внутри организма. Во-вторых, у искусственной кости должна была пористая структура. Только тогда клетки костной ткани и кровеносные сосуды прорастают внутрь имплантата. В-третьих, необходимо, чтобы материал обладал биологически активными свойствами, мог влиять на физиологические процессы в организме: стимулировать рост, способствовать миграции, делению и дифференцировке клеток.
По отдельности оба ингредиента, взятые дальневосточными учёными для создания нового материала, уже используются в разных сферах хирургии. Порошки синтетического силиката кальция применяют для устранения мелких челюстно-лицевых дефектов, при наращивании костной ткани и зубном протезировании. Керамика, способная выдерживать значительные нагрузки, применяется в более масштабных операциях, например, 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», — рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией композиционных и керамических функциональных материалов Института химии ДО РАН кандидат химических наук Евгений Папынов.
Преимущество созданного синтетического материала, представляющего наноструктурированный силикат кальция (волластонит), в том, что он биологически активный и положительно влияет на метаболизм при введении в организм, и при этом обладает необходимой для имплантатов структурой и прочностью. А добавки наночастиц благородных металлов — золота и серебра — придают имплантатам антибактериальные и противовоспалительные свойства.
Для производства материала разработана новая оригинальная технология искрового плазменного спекания — синтеза керамики из полученных ранее порошков силиката кальция с разными биологически активными добавками.
«Из сырья мы получаем биологически активный наноструктурированный порошок с заданным составом. И при необходимости превращаем его в плотную керамику нужного размера и профиля», — поясняет Евгений Папынов.
Полученные из новых материалов протезы учёные протестировали на мышах, и отметили их исключительно высокую биологическую совместимость. Их можно будет использовать для протезирования пациентов любого возраста.
Учёные надеются, что их открытие в ближайшем будущем позволит наладить производство относительно дешёвых отечественных биоматериалов для костной хирургии, отмечается в пресс-релизе Российского научного фонда.