Российские и индийские ученые разработали метод, который позволит одновременно наносить антибактериальное и биоактивное покрытие на титановые имплантаты. Новая технология проще и дешевле аналогов, а еще она не нуждается в специальном оборудовании в медицинских центрах. Работа опубликована в журнале Applied Surface Science.
Когда разработчики модифицируют имплантаты, сначала они наносят на титановую подложку биоактивное покрытие (кальций, фосфор или кремний), благодаря которому улучшается приживаемость. Потом нужно нанести медь, которая обладает бактерицидными свойствами. При этом очень важно соблюдать нужную концентрацию: при избытке наночастиц меди покрытие станет токсичным, а при недостатке — не сможет убивать бактерии.
Теперь ученые создали импланты, которые могут сочетать антибактериальные и биоактивные свойства (хотя, казалось бы, эти характеристики взаимоисключают друг друга). С помощью эксперимента исследователи показали, что плазменное электролитическое оксидирование дает возможность придать покрытию эти два свойства в один этап.
Этот метод позволит создавать персональные импланты по индивидуальным параметрам с помощью 3D-печати титановым порошком. Эта технология очень простая, и медицинским центрам не потребуется специфическое дорогое оборудование.
«Такая поверхностная модификация направлена на придание имплантатам улучшенных регенеративных свойств, стимулирующих образование здоровой костной ткани на границе имплантата в области костного дефекта. В качестве метода поверхностной модификации впервые для высокопористых металлических имплантатов, обладающих мультимодальным распределением пор, используется метод плазменного электролитического оксидирования. Для придания материалу биоактивных, бактерицидных и противогрибковых характеристик в состав электролитов вводятся различные функциональные добавки. Для лучшей и ускоренной интеграции пористые покрытия будут насыщаться фактором роста, таким как белок BMP-2», — рассказала соавтор исследования, аспирантка НИТУ МИСиС Анастасия Попова.
Новый материал можно будет использовать в персонализированной медицине в качестве имплантатов для черепно-челюстно-лицевой хирургии. Специалисты НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи планируют продолжить модификацию имплантатов факторами роста, а также анализировать остеоинтеграционную способность. В Государственном научном центре прикладной микробиологии и биотехнологии (г. Оболенск) изучат антибактериальную и противогрибковую сопротивляемость покрытия патогенам с устойчивостью к антибиотикам.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
