Авторы исследования (слева направо): Сергей Гнеденков, д.х.н., член-корреспондент РАН, Сергей Синебрюхов, д.х.н., член-корреспондент РАН, Андрей Гнеденков, д.х.н., профессор РАН, аспирант Валерия Филонина. Источник: Андрей Гнеденков
Изображения гибридного покрытия, пропитанного поликапролактоном и олеатом натрия в различной концентрации, и распределения элементов по толщине защитного слоя. Источник: Andrey S. Gnedenkov et al. / Polymers, 2023
Временные имплантаты используют при лечении сложных переломов, когда требуется надолго зафиксировать кости в правильном положении. Но для извлечения таких конструкций после выздоровления требуется повторное хирургическое вмешательство. Чтобы его избежать, можно изготавливать имплантаты из биодеградируемых материалов, способных полностью растворяться в организме. К ним относятся сплавы на основе магния — элемента, присутствующего в организме человека и по механическим характеристикам соответствующего свойствам натуральной кости.
Сейчас магний применяется в хирургии лишь для изготовления временных каркасов для расширения кровеносных сосудов (стентов), поскольку этот металл сильно подвержен коррозии. Под действием биологических жидкостей он растворяется в течение одного-трех месяцев, которых недостаточно для полного сращивания костей. Вдобавок при этом вырабатываются токсические для организма вещества, замедляющие процесс заживления и вызывающие разрушение имплантата, что понижает его механическую прочность.
Сотрудники Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (Владивосток)
разработали гибридное защитное покрытие для временных саморастворяющихся имплантатов на основе магния. Модифицированный слой из оксида магния, олеата натрия - соли органической кислоты омега-9 и биоразлагаемого полимера поликапролактона замедлил разрушение металла от коррозии в шесть раз и обеспечил контролируемое растворение материала.
«Со временем с помощью аддитивных технологий, позволяющих послойно формировать трехмерные конструкции, можно будет "печатать" персонализированные временные имплантаты для каждого пациента. Постепенно растворяясь в организме, в процессе выздоровления они будут замещаться костной тканью. Разработанное нами защитное покрытие позволило контролировать скорость саморастворения магниевых конструкций, а также исключить возможное токсическое действие имплантата», — рассказал руководитель исследования, поддержанного грантами РНФ, ведущий научный сотрудник Института химии ДВО РАН Андрей Гнеденков.
Эффективность предложенного подхода в медицинской практике планируется проверить при испытаниях имплантатов с гибридным покрытием на лабораторных животных. Кроме того, исследователи намерены протестировать аналогичные покрытия из других биосовместимых соединений, которые могут обладать еще и антибактериальными свойствами.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
