Екатерина Комарова, научный сотрудник ИФПМ СО РАН Изображение: пресс-служба ИФПМ СО РАН
Российские ученые Института физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ, г. Томск) разработали биоразлагаемое полимерное покрытие для титановых имплантатов, которое повышает механическую прочность этих конструкций, защищает их от коррозии и выделяет контролируемым образом различные лекарственные препараты, сообщил ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ).
«Помимо того что предложенный полимер позволит заключать в покрытие на костных имплантатах различные лекарства, он еще и улучшит механическую прочность имплантатов и предотвратит коррозию. Все эти свойства помогут усовершенствовать существующие медицинские изделия для восстановления костей и продлят срок их службы», — заявила научный сотрудник ИФПМ СО РАН Екатерина Комарова.
Разработанное учеными покрытие представляет собой прослойку из фосфата кальция, которая покрыта тонкой пленкой из полимера, содержащего в себе молекулы молочной и гликолевых кислот. Внутри этого покрытия присутствует большое число пор, которые можно заполнить молекулами различных лекарств, стимулирующих рост костной ткани и защищающих ее от развития воспалений и инфекций.
Ученые подобрали такую вариацию биоразлагаемого полимера на базе молочной и гликолевой кислот и методику его нанесения на поверхность покрытия, которая позволяет на протяжении очень длительного времени контролируемым образом высвобождать молекулы лекарств из пор. В дополнение к этому, данное покрытие повышает механическую прочность имплантатов и делает их более стойкими к коррозии.
Проведенные учеными опыты показали, что разработанный ими материал с высоким содержанием полимерного компонента (около 8–10%) обладал сложной слоистой структурой, формирование которой повысило износостойкость имплантата примерно в 3 раза, а его устойчивость к коррозии — примерно на два порядка. При этом даже покрытия с небольшой долей полимера очень равномерно высвобождали свое содержимое, что очень важно при проведении лечения.
Вид сверху с электронного микроскопа и изображения поперечного сечения каркасов из CaP/Ti (а), 5% PLGA/CaP/Ti (б) и 10% PLGA/CaP/Ti (в)Изображение: MDPI
Как надеются исследователи, эти положительные качества созданного ими покрытия позволят сделать ортопедические имплантаты и прочие металлические конструкции, внедряемые в организм человека, более долговечными и безопасными для пациентов. Это значительно улучшит качество их жизни и снизит расходы на здравоохранение, подытожили ученые.
Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Polymers.