Сотрудники Томского политехнического университета вместе с коллегами из Румынии, Греции, Германии, Швеции и России предложили новый подход к созданию имплантатов для замены тазобедренного сустава. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
Число операций по замене тазобедренного сустава растет, но стандартные имплантаты не всегда подходят по размеру, служат ограниченное время и со временем расшатываются.
Ученые взяли сплав титана с ниобием и с помощью 3D-печати создали из него пористую конструкцию. Она похожа на губку и напоминает природные структуры — это помогает ей лучше срастаться с костью. Затем на поверхность нанесли покрытие из гидроксиапатита — вещества, похожего на костный минерал — и добавили в него ионы магния и стронция.
Исследования показали: стронций почти не нарушает кристаллическую решетку и повышает механическую прочность, а магний создает зоны микронапряжений и улучшает биосовместимость. Лучший результат дали покрытия с обоими элементами одновременно — они оказались наиболее сбалансированными по прочности, коррозионной стойкости и биоактивности.
Нанесение покрытий методом высокочастотного магнетронного напыления позволяет получить плотные и однородные пленки. Еще один перспективный подход — покрытия на основе гидроксиапатита, легированные ионами магния и стронция, что дает синергетический эффект, улучшающий биоактивность и адгезию
Результаты экспериментов и компьютерное моделирование подтвердили: контролируя состав покрытия, можно создавать имплантаты с нужными свойствами — биоактивные, прочные и устойчивые к коррозии. Это повысит срок службы и улучшит срастание с костной тканью. Исследование опубликовано в журнале Applied Surface Science.
Ранее Наука Mail писала о том, что редкоземельные металлы в имплантатах повреждают печень и почки.