УрФУ и ТПУ исследуют биоразлагаемый пьезоэлектрический материал для костных имплантов
Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) совместно с зарубежными коллегами и исследователями Томского политехнического университета (ТПУ) создали биоразлагаемые трехмерные «скаффолды» на основе волокон поли-3-оксибитурата с добавлением наноразмерного восстановленного оксида графена.
Новый материал обладает целым комплексом ценных свойств: биосовместимость, биоразлагаемость, пьезоэлектрические свойства и возможность получения трехмерной структуры с заданными механическими свойствами – которые открывают широкие возможности его применения в медицине, хирургии и особенно- имплантологии.
Исследователи впервые детально изучили структурные и молекулярные изменения в полимерном композите, вызванные добавлением наноразмерного агента на основе оксида графена, и впервые в мире продемонстрировали пьезоотклик самого поли-3-оксибутирата на наноуровне.
Для проведения детального изучения структуры и свойств разработанных скаффолдов был использован комплекс высокоточных аналитических методов, от растровой микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии до пьезоэлектрической силовой микроскопии.
На данный момент разработка проходит биологические исследования, после успешного завершения которых потребуется проведение доклинических испытаний.
Пьезоэлектрические, т.е. способные преобразовывать механическую энергию в электрическую, материалы применяются в травматологии с тем, чтобы электростимуляцией ускорить восстановление костных дефектов. Биоразлагаемые импланты со временем растворяются в организме и не требуют дополнительной операции по их извлечению.