Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Magnesium and Alloys (прим. - Пресс-служба РНФ).
«Помимо медицины, наша разработка потенциально будет актуальна в автомобиле- и авиастроении, а также в электронике при создании устойчивых к коррозии конструкций. В дальнейшем мы планируем провести доклинические и клинические испытания имплантатов из магниевых сплавов с таким видом покрытий», - пояснил главный научный сотрудник Института химии ДВО РАН (Владивосток) Андрей Гнеденков, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Ученые уже несколько лет работают над созданием защитных покрытий для биоразлагаемых имплантатов, изготовленных из различных магниевых сплавов. Их широкому практическому применению пока мешает то, что магниевые сплавы обладают низкой стойкостью к коррозии, в результате чего изготовленные из них конструкции разрушаются быстрее, чем это требуется для восстановления костей, а продукты их коррозии вызывают воспаления.
Изображения алюмосиликатных нанотрубок (слева) и поверхности сформированных покрытий (справа): керамикоподобного покрытия (1) и гибридного покрытия, содержащего полимерный слой с нанотрубками, пропитанными ингибитором коррозии (2). Источник: Андрей Гнеденков
Для предотвращения появления подобных проблем ученые создают покрытия на базе различных органических и неорганических веществ, которые замедляют коррозию и при этом не препятствуют ускоренному заживлению травм. К примеру, три года назад Гнеденков и его коллеги разработали подход, позволяющий наносить тонкий слой из пористых оксидов на поверхность имплантатов при помощи технологии плазменного электролитического оксидирования.
Недавно им удалось улучшить качество покрытий, изготавливаемых подобным образом, для чего ученые разработали дополнительное полимерное покрытие, ключевым компонентом которого являются нанотрубки из глинистого минирала галлуазита, заполненные бензотриазолом. Данное вещество представляет собой органическое соединение, подавляющее коррозию цветных металлов и при этом хорошо совместимое с тканями тела человека.
Схема исследовательского процесса. Источник: Андрей Гнеденков
Проведенные учеными опыты показали, что новое покрытие повышает стойкость магниевых имплантатов к коррозии примерно в 5-12 раз по сравнению с керамикоподобным покрытием, и примерно в 33-79 раз - по сравнению с образцами сплава без защиты. При этом в среде, похожей по свойствам на человеческий организм, пластинки из сплава с новым покрытием разрушались примерно в 4,8 раза медленнее, чем образцы с керамикоподобным покрытием. В перспективе, это позволит продлить жизнь биоразлагаемым имплантатам и сделать их более предсказуемыми и управляемыми, подытожили исследователи.
