Химики и материаловеды Московского государственного университета исследовали керамические материалы на основе двойных фосфатов магния-натрия. Ученые планируют получить композиционные материалы на основе гидрогелей с фосфатами магния и создавать имплантаты с использованием 3D-печати.
Благодаря высокой скорости биорезорбции, близким к физиологическим значениям кислотности и плотности выше 80%, полученные материалы могут быть успешно использованы в лечении костных тканей, сообщает пресс-служба вуза на портале «Научная Россия».
Имплантаты на основе керамических материалов активно применяют для лечения дефектов костной ткани. Основа традиционных керамических имплантатов — фосфаты кальция, из которых преимущественно состоит костная ткань. Они очень медленно растворяются в среде организма. Это позволяет быстро и успешно закрывать раны, но мешает дальнейшей регенерации костей, поскольку остатки материала долго сохраняются внутри новообразованных костных тканей.
«Для улучшения свойств имплантатов могут быть использованы биоматериалы на основе других металлов. Перспективным может быть использование, например, фосфатов магния. Сейчас эта тема мало изучена, магний в основном исследуют в качестве компонента металлических имплантатов и цементов, а не в составе биокерамики», — рассказал аспирант факультета материаловедения МГУ Илья Преображенский.
Интерес к использованию фосфатов магния связан с важнейшими биологическими функциями этого металла. Магний очень похож на кальций, поэтому может стать его естественной заменой в минералах костной ткани. Присутствие ионов магния в минералах и жидкостях организма может стимулировать процессы образования и кристаллизации костной ткани, к тому же фосфаты магния в биологической среде растворяются быстрее фосфатов кальция, способствуя замещению натуральной костной тканью.
«Мы первыми исследовали процессы спекания данных керамических материалов, изменения фазового состава и микроструктуры, а также провели биологические испытания на клетках — исследовали кинетику разрушения материала. Для дальнейшего применения необходимо оценить поведение материала в среде организма, то есть провести эксперименты с использованием лабораторных животных», — рассказал Илья Преображенский.
В будущем авторы исследуют возможность получения материалов в двойной системе фосфатов магния и магния-натрия для регулирования степени растворения керамики. Также запланировано получение композиционных материалов на основе гидрогелей, наполненных фосфатами магния, и создание имплантатов со сложной архитектурой с использованием 3D-печати.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, результаты опубликованы в журнале Ceramics International.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
