Российские ученые "вырастили" костную оболочку на титановых имплантатах

© Фото : пресс-служба ТПУАспирант Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Роман ЧерноземАспирант Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Роман Чернозем
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

ТОМСК, 20 дек – РИА Новости. Ученые Инженерной школы ядерных технологий и Инженерной школы новых производственных технологий Томского политехнического университета (участник федеральной программы "5-100") совместно с ведущими экспертами в области медицинского материаловедения из Университета Дуйсбурга (Германия), Технологического института Карлсруэ (Германия) и Калифорнийского университета Риверсайда (США) разработали способ синтеза нанотрубок из диоксида титана с нанесением кальций-фосфатных покрытий, идентичных по своему составу человеческой кости. Благодаря таким покрытиям можно будет улучшить приживаемость титановых костных имплантатов и обеспечить новый канал для доступа лекарственных средств.

Как отмечают авторы разработки, титан сегодня широко используется для изготовления имплантатов, но он значительно тверже костной ткани из-за разных значений упругости. При движении пациента титан забирает на себя больше механической нагрузки, чем кости, что может привести к разрушению костной ткани.

Стенд с искусственным тазобедренным суставом. Архивное фото
Томские ученые создали уникальный 3D-принтер для печати имплантатов
"Нанотрубки позволяют решить эту проблему, – рассказывает аспирант Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Роман Чернозем. – Они как будто растут на поверхности имплантата ровным слоем, это своеобразная граница между костью и титаном. Нанотрубки просто не позволяют титану взять на себя больше механической нагрузки, чем костная ткань. Кроме того, титан биоинертен, он слабо взаимодействует с биологическими структурами и жидкостями. Чтобы он лучше приживался, его поверхность нужно модифицировать. Для этого мы разработали для нанотрубок различные покрытия, которые "маскируют" имплантат под костную ткань. В результате он приживается быстрее".

Нанотрубки представляют собой полые цилиндры из диоксида титана длиной от нескольких десятков нанометров до 8-10 микрометров. Их также можно синтезировать и на поверхностях других сплавов. Чтобы организм пациента не отторгал чужеродный имплантат, нанотрубки делают идентичными по своему составу человеческой кости, нанося на них покрытия из кальций-фосфата или гидроксиапатита. Кальций и фосфор, входящие в состав кальций-фосфата, – основа неорганической фазы костной ткани. Гидроксиапатит, тоже относящийся к классу кальций-фосфатов, является основной минеральной составляющей костей и зубов.

© Фото : Joel Brehm, University of Nebraska-Lincoln Office of Research and Economic DevelopmentТрехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Покрытия наносятся на нанотрубки методом высокочастотного магнетронного распыления. "Мишень", материал-основу для роста покрытия, бомбардируют ионы инертного газа, буквально выбивая из нее необходимые частицы, которые осаждаются тонким слоем на поверхности нанотрубок. Благодаря этому покрытия обладают высокой адгезионной прочностью, то есть прочнее присоединяются к титану.

Полые внутри нанотрубки идеально подходят также для того, чтобы загружать в них лекарственные вещества, доставляя их в нужный участок организма вместе с имплантатом.

"Нанотрубки позволяют контролировать скорость доставки лекарственных средств в организм пациента, – объясняет научный руководитель проекта, начальник Центра технологий ТПУ Роман Сурменев. – Если покрыть их аморфным кальций-фосфатом, можно добиться растворения лекарства в срок от недели до месяца. Если нужен пролонгированный эффект, например, чтобы лекарство постепенно поступало в организм в течение года, можно покрыть нанотрубки гидроксиапатитом, состав которого представляет собой структурно упорядоченные элементы. В перспективе эта технология позволит подходить к лечению и реабилитации каждого пациента персонифицировано, подбирая именно тот тип нанотрубок для имплантатов, который нужен в каждом конкретном случае".

РИА Наука
Чемпионат мира по футболу 2018
Матч идёт
1
Дания
0
Австралия
21 июня 18:00
-
Франция
-
Перу
21 июня 21:00
-
Аргентина
-
Хорватия
22 июня 15:00
-
Бразилия
-
Коста-Рика
Чемпионат мира по футболу 2018
Матч идёт
1
Дания
0
Австралия
21 июня 18:00
-
Франция
-
Перу
21 июня 21:00
-
Аргентина
-
Хорватия
22 июня 15:00
-
Бразилия
-
Коста-Рика
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена