Специалисты Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук в Томске разработали и запатентовали покрытие для имплантатов, которое содержит кальций и фосфат. В состав покрытия также входит лекарственный препарат. Это покрытие позволяет протезу лучше интегрироваться в костную ткань и снижает риск послеоперационных осложнений. Об этом говорится в патенте, с которым ознакомилось информационное агентство ТАСС.
Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к медицинскому материаловедению. Оно выполняет функцию носителя лекарственных препаратов и может быть использовано при производстве имплантатов для ортопедии, травматологии, стоматологии, челюстно-лицевой и пластической хирургии.
В настоящее время для изготовления имплантатов в медицине активно используется титан. Для улучшения интеграции протеза в кость на него наносят специальное покрытие на основе кальция и фосфата. Учёные предложили новую модификацию этого покрытия, добавив в него лекарственный препарат.
Разработанное покрытие представляет собой двухслойную структуру с шероховатой поверхностью. Его толщина составляет примерно 50–60 микрометров (сопоставимо с толщиной полиэтиленовой плёнки).
Учёные получили его с помощью процесса, в ходе которого титановый имплант погружают в электролит, содержащий соли фосфорной кислоты, соли кальция и гидроксиапатит — минеральный компонент костей. Одновременно на имплант подают импульсное напряжение, а на ёмкость с электролитом — ультразвук. В результате электрохимической реакции и воздействия ультразвука образуются пузырьки, которые затем формируют на поверхности протеза относительно толстые покрытия с равномерной пористой структурой и шероховатым рельефом.
Лекарственное вещество можно нанести на поверхность имплантата с помощью пипетки или погрузить имплант в раствор на час. В зависимости от медицинских целей это может быть противоопухолевое вещество, антибиотик или противовирусное средство.
Учёные проверили эффективность высвобождения лекарства в эксперименте, поместив имплант с веществом в физиологический раствор при температуре 37 градусов, близкой к температуре тела человека. В зависимости от препарата процесс активного высвобождения лекарства занимал от получаса до 12 часов.
Результаты испытаний
Покрытие с противоопухолевым соединением показало эффективность против раковых клеток, снизив их жизнеспособность до 70%. Покрытие с антибиотиком продемонстрировало высокую антимикробную активность против штамма золотистого стафилококка — одного из наиболее распространённых возбудителей внутрибольничных инфекций. Оно уничтожало колонии микроорганизмов в течение четырёх дней, что является достаточным результатом с учётом дополнительного приёма антибиотиков, — подчеркнули авторы патента.
«Жуковский.Life» запустил спецпроект «На защите Отечества», где рассказывает о достижениях промышленности, культурном коде России, которые формируют независимость государства.