Ученые из Южного федерального университета (ЮФУ) открыли принцип, благодаря которому в дальнейшем можно будет создавать импланты, превращающиеся в кость. Об этом сообщает пресс-служба университета.
Донские эксперты обнаружили необычное свойство брушита – фосфатного минерала, который способен не только хорошо приживаться в организме, но и превращаться в строительный материал костей и зубов (гидроксиапатит).
«Мы установили взаимный усиливающий эффект между карбонатом кальция и белками. Вместе они работают как катализатор, заставляя частицы брушита растворяться и сразу же выстраиваться в прочные кристаллы гидроксиапатита, идентичные натуральным», – рассказала о ходе работ заведующая научной лабораторией МИИ ИМ ЮФУ Елизавета Муханова.
Явление объяснили эффектом Ребиндера – процессом, при котором поверхностно-активные вещества, покрывающие твердое тело, меняют его прочность. Это свойство также ускорит заживление, а форму и размер получаемых кристаллов можно будет контролировать. От данного свойства напрямую зависит прочность будущей кости.
Елизавета Муханова уточнила, что гидроксиапатит уже применяется в протезировании, но композиты с ним обладают рядом недостатков с технической точки зрения.
«Наш подход позволяет использовать более активные фосфаты, которые превращаются в гидроксиапатит уже после протезирования, что дает значительные преимущества», – объяснила она.
Работу ученых ЮФУ опубликовали в международном журнале Journal of Physics and Chemistry of Solids, посвященном исследованиям в области материаловедения.
«Хотя в научной литературе описаны исследования условий превращения брушита в гидроксиапатит, основным отличием нашей работы является использование двух типов добавок и исследование синергетического эффекта их комбинации. Мы не только установили этот факт, но и объяснили механизм действия», – отметила Елизавета Муханова.
Полезнее всего вещество показало себя при взаимодействии с яичным белком альбумином. Когда оно попадает в жидкость, похожую на кровь или слюну, частицы брушита постепенно растворяются, а на его месте вырастают прочные кристаллы гидроксиапатита.
«Композитные образцы получали в виде паст. Превращения компонентов паст исследовались в трех средах (вода, физиологический раствор и раствор, имитирующий внеклеточную жидкость по минеральному составу). Для исследования образцов применялись рентгенофазовый анализ и сканирующая электронная микроскопия», – пишет источник.
Сейчас ученые приступают к тестированию полученных материалов для количественной оценки их эффективности и безопасности.
Источник, фото: https://don24.ru/rubric/obrazovanie/uchenye-yufu-predlozhili-osnovu-dlya-implantov-prevraschayuschihsya-v-kost.html Фото: пресс-служба ЮФУ
