Сотрудники лаборатории керамических композиционных материалов и биоматериалов (№20) Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН представили инновационные инъекционные костные цементы на основе фосфатов магния и кальция, модифицированные гиалуронатом натрия.

Разработанные материалы обладают высокими механическими свойствами, улучшенной инъекционностью и биосовместимостью, что открывает новые перспективы в восстановлении костной ткани. Результаты исследования опубликовано в International Journal of Molecular Science.

Восстановление костной ткани остаётся одной из приоритетных задач современной медицины, особенно в случаях травматических повреждений, онкологических заболеваний и дегенеративно-дистрофических патологий. Известные синтетические остеозамещающие материалы на основе кальций-фосфатных соединений являются перспективной альтернативой, однако их механические и биологические свойства требуют улучшения для их максимального приближения к нативной костной ткани человека.

По предположениям учёных, введение катионов магния улучшит биологические свойства цементов, а гиалуронат натрия повысит их инъекционную способность, что позволит применять их в малоинвазивной хирургии. Исследователи разработали кальций-фосфатные цементы с магниевым содержанием 20 %, 40 % и 60 % и с добавлением гиалуроната натрия. В рамках исследования также были проведены биологические испытания, в том числе исследование на цитотоксичность и моделирование закрытия костного дефекта in vivo.

Результаты работы показали, что введение катионов магния увеличивает способность поддерживать адгезию и пролиферацию клеток, а также остеогенную дифференцировку мезинхимальных стволовых клеток, стимулируя экспрессию генов, которые играют ключевую роль в минерализации костной ткани. Добавление гиалуроната натрия не только улучшило инъекционность материала, но и увеличило механическую прочность.

«Разработанный нами инъекционный костный цемент на основе фосфатов магния и кальция может стать альтернативой классическому цементу из полиметилметакрилата. Дальнейшая работа будет направлена на внедрение в повседневную медицинскую практику, в том числе на клинические испытания материала», — обозначил директор ИМЕТ РАН член-корреспондент РАН Владимир Комлев.

Исследование проводилось при финансовой поддержке Министерства здравоохранения Российской Федерации и Российского научного фонда.

Источник: пресс-служба ИМЕТ РАН.