Разработан новый материал для крепёжных изделий в травматологии
Сотрудники Курчатовского комплекса нано-, био-, инфо-, когнитивных и социогуманитарных (НБИКС) и природоподобных технологий вместе с коллегами предложили новый метод модификации гидроксиапатита (ГАП) — основного компонента костей и зубов.
Модификация ГАП позволит создать новые материалы для медицины. Результаты работы опубликованы в научном журнале Materials Letters.
Гидроксиапатит считается идеальным биоматериалом для костной инженерии: по химическому составу и кристаллической структуре он аналогичен костной ткани человека. Поэтому полимерные композиты на его основе активно используются в медицине. Однако их изготовление — непростая задача из-за различий в природе гидрофильного ГАП и гидрофобной полимерной матрицы (полилактида), которую необходимо наполнить гидроксиапатитом при создании композита.
Для улучшения совместимости компонентов требуется модификация ГАП. Как правило, ее проводят в различных органических растворителях с использованием катализаторов, которые оставляют токсичный «след», и материал приходится дополнительно очищать. Это делает процесс модификации ГАП сложным и трудоёмким.
Учёные Курчатовского института разработали новый, более простой способ решения задачи — метод модификации гидроксиапатита раствором молочной кислоты в этаноле. «Преимущество такого подхода — в отсутствии токсичных катализаторов, что делает его перспективным для производства биомедицинских материалов», — комментирует Варвара Дёмина, сотрудник лаборатории полимеров Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий. Также она отметила, что этанол, используемый в качестве растворителя, в дальнейшем можно очищать для последующего применения.
Исследования показали, что модифицированный гидроксиапатит улучшает механические свойства композита. По словам В. Дёминой, предложенная модификация ГАП расширяет область применения биоразлагаемых композиционных материалов для изготовления травматологических крепежных изделий (штифтов, пластин, винтов), более прочных и устойчивых к износу.
Кроме того, этот метод технологически прост и легко масштабируем, что делает его перспективным и с экономической точки зрения.
Источник: НИЦ «Курчатовский институт».
