Ростовские ученые предложили основу для имплантатов, превращающихся в кость

Проблема приживаемости имплантатов при протезировании костей и зубов является одной из ключевых задач, над решением которой работают специалисты.

Брушит, фосфатный минерал, становится ключевым элементом в создании имплантатов, способных не только успешно приживаться, но и превращаться в гидроксиапатит — материал, составляющий кости и зубы. Этот материал обладает уникальными свойствами, позволяющими ему интегрироваться в организм и становиться частью естественной ткани.

Ученые ЮФУ продолжают исследования в области создания "умных" имплантатов на основе брушита, что открывает новые перспективы в области медицинской имплантологии. Результаты их работы могут привести к революционному сдвигу в методах протезирования и восстановления костной ткани.

Исследователи университета обнаружили, что существует метод управления превращением брушита в гидроксиапатит с применением двух различных добавок. Этот метод основан на взаимодействии карбоната кальция и белков, которые действуют как катализатор, способствуя растворению частиц брушита и их последующему превращению в прочные кристаллы гидроксиапатита. Заведующая научной лабораторией МИИ ИМ ЮФУ, Елизавета Муханова, отметила, что эти кристаллы идентичны естественным и играют важную роль в процессе заживления.

Исследователи объяснили данное явление через эффект Ребиндера, который заключается в изменении прочности твердого тела под воздействием поверхностно-активных веществ. Этот эффект не только ускоряет процесс заживления, но и позволяет контролировать форму и размер получаемых кристаллов, что имеет критическое значение для прочности будущей кости. Таким образом, данное открытие может иметь значительное значение для развития методов лечения и восстановления тканей в медицине.

Новые материалы, разрабатываемые в области ортопедии и стоматологии, могут принести революцию в медицине. Один из исследователей, Муханова, отмечает, что использование более активных фосфатов в композитах может значительно улучшить процесс протезирования. Эти фосфаты превращаются в гидроксиапатит уже после вживления протеза, что приносит многочисленные преимущества.

Согласно Мухановой, результаты исследования могут послужить основой для создания инновационных "умных" биоматериалов. Такие материалы способны адаптироваться к индивидуальным потребностям конкретного организма, что открывает новые перспективы в области медицины и технологий. Гидроксиапатит, уже широко используемый в протезировании, приобретает новые возможности благодаря инновационным подходам к его применению.

Исследование условий превращения брушита в гидроксиапатит в научной литературе не ново, однако наша работа представляет собой уникальный подход благодаря использованию двух типов добавок и изучению синергетического эффекта их сочетания. Это позволило нам не только подтвердить данное явление, но и разъяснить механизм действия через эффект Ребиндера, как отметила Муханова.

Оказалось, что смесь с яичным альбумином проявила себя наиболее активно среди всех протестированных. Ученые отмечают, что именно она быстрее превращается в материал, напоминающий кость. При контакте такой "пломбы" с жидкостью, имитирующей кровь или слюну, частицы брушита постепенно растворяются, уступая место новым, более прочным кристаллам гидроксиапатита.

Эксперимент также выявил, что процесс превращения брушита в гидроксиапатит с добавкой яичного альбумина происходит более эффективно и быстро, что открывает новые перспективы для использования данного метода в медицине и стоматологии.

В ходе исследования композитных образцов, полученных в виде паст, были изучены превращения компонентов в трех различных средах: воде, физиологическом растворе и растворе, имитирующем внеклеточную жидкость по минеральному составу. Для анализа образцов использовались методы рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии.

Интерес представляет задача тестирования полученных материалов на этапе исследования. Это необходимо для проведения количественной оценки их эффективности, безопасности и возможности применения в области персонализированной медицины.

Важным шагом в дальнейших исследованиях является определение потенциальных областей применения данных материалов в медицинской практике. Достижения в этой области могут привести к разработке инновационных методов лечения и реабилитации пациентов.

Источник и фото - ria.ru