ИХТТ УрО РАН создает нанокомпозит для костных имплантатов, скорость растворения которого можно регулировать
Ученые Института химии твердого тела УрО РАН методом синхротронной рентгеновской дифракции исследовали свойства нанокомпозита, состоящего из гидроксиапатитовой матрицы с добавлением монооксида титана. Эксперимент синхротронного облучения материала проводился в Сибирском центре синхротронного излучения на базе Новосибирского ускорительного комплекса ВЭПП-4 – ВЭПП-2000.
Новые данные позволят создавать имплантаты, активнее связывающиеся с костной тканью для более эффективного заживления поврежденных участков.
«С помощью этого метода мы изучили изменения свойств наноматериала под влиянием разных температур — от температуры окружающей среды до 900 градусов Цельсия. В отличие от других методов, in situ исследование на источнике синхротронного излучения позволило наиболее точно определить температуры образования различных фаз при нагреве и охлаждении нанокомпозитов, получить информацию о размере частиц, убедиться, что все компоненты биосовместимы», — рассказала ведущий научный сотрудник Института химии твердого тела УрО РАН, доцент кафедры физических методов и приборов контроля качества УрФУ Светлана Ремпель.
«Благодаря исследованию термохимических и физико-химических свойств наноматериала мы можем достичь некоторых желаемых свойств имплантата. Например, скорость растворения имплантационного материала в зоне костного дефекта. Ее можно регулировать путем изменения содержания фосфатов кальция в нанокомпозите, которое, как мы показали, зависит от стехиометрии добавок монооксида титана. Это создаст условия для нормального протекания процесса регенерации и структурной перестройки кости в зоне контакта с имплантатом», — пояснила она.
Гидроксиапатит используется для изготовления протезов костей и имплантатов, способствующих нарастанию новой костной ткани. Он находит широкое применение в травматологии, стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, косметологии.
Добавление монооксида титана в гидроксиапатитовую матрицу придает ей прочность и сохраняет способность имплантата встраиваться в организм, не вызывая побочных эффектов.