​Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха занимаются модифицированием поверхности костных имплантатов с помощью покрытия из кальций-фосфата или гидроксиапатита. Это необходимо для повышения биоактивных свойств имплантата, чтобы он лучше приживался в организме и не отторгался, что особенно актуально у больных, страдающих от остеопороза.

Вместе с коллегами из Румынии они предложили новое решение для увеличения биосовместимых свойств гидроксиапатита. Для этого они добавляют к гидроксиапатиту ионы активных металлов - магния, стронция, циркония, а для придания покрытию антибактериальных свойств - ионы серебра. Участники коллаборации работали в ТПУ, на Международном симпозиуме "Перспективные исследования в области химии и биомедицины".

"Мы с зарубежными коллегами работаем над модифицированием поверхности различных имплантатов. Они представляют собой металлические изделия из титана или его сплавов как простой, так и сложной формы. Сами материалы и имплантаты методом 3D-печати получают наши коллеги из Университета центральной Швеции. Мы же в Томске модифицируем их поверхность. А вместе с коллегами из Румынии мы недавно начали исследования по модификации самого покрытия из гидроксиапатита с помощью ионов металлов физическими и химическими методами", - говорит директор центра "Физическое материаловедение и композитные материалы", входящего в состав Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Роман Сурменев.

Эксперименты по модификации поверхностей имплантатов химическими методами, в частности электрохимическими, проводит группа профессора Политехнического университета Бухареста Космина Котрута.

"Титан и его сплав с алюминием и ванадием (ВТ6 или Ti6Al4V) - это наиболее используемые материалы в области медицинской имплантологии. Это биоинертный материал, поэтому его нужно модифицировать, чтобы организм не отторгал имплантат, и он лучше приживался.

Современные имплантаты имеют сложную форму, в частности те, с которыми работают томские ученые, поэтому сложно равномерно наносить на них покрытие. В этом смысле электрохимический метод, когда мы опускаем все изделие в раствор, позволяет достаточно просто равномерно покрывать весь имплантат", - поясняет профессор Космин Котрут.

За работу с физическими методами в международной команде отвечает группа главного научного сотрудника Национального исследовательского института оптоэлектроники (INOE, Румыния) Алины Владеску.

"Мы работаем с методом осаждения из газовой фазы, когда материал сначала переносится в плазму, а затем тонким слоем осаждается с нужными нам ионами металлов на определенный выбранный модифицируемый имплантат. Главное преимущество этого метода - высокая прочность сцепления самого покрытия с материалом основы", - говорит Алина Владеску.

Международная группа уже получила первые экспериментальные образцы. Как отмечает Роман Сурменев, удалось существенным образом улучшить биоактивные свойства композитных имплантатов на основе титановых сплавов за счет использования в структуре гидроксиапатита ионов магния, стронция или циркония, а также получить антибактериальные композиты с серебром и гидроксиапатитом. Причем, более интенсивная минерализация происходит при использовании в структуре кальций-фосфатного покрытия ионов магния и стронция, которые оказывают разное влияние на остеобласты и остеокласты, контролируя скорость их регенерации, а значит скорость ремоделирования костной ткани (образование новой костной ткани). Эти результаты, полученные учеными совместно, планируется подтвердить в экспериментах ин виво и публиациями в высокорейтинговых журналах. А среди уже опубликованных в рамках этого проекта статей - материал в журнале Scientific Reports (IF 4.259).

Напомним, Международный симпозиум "Перспективные исследования в области химии и биомедицины" проходил в ТПУ с 4 по 8 июня. Его организатором выступила недавно созданная в ТПУ Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий. Гостями симпозиума стали 17 ведущих в своих областях зарубежных ученых. Все они являются партнерами ученых Томского политеха. В Томске они представили результаты своих перспективных исследований и обменялись опытом с коллегами.

Похожие новости

  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    673
  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    1217
  • 08/05/2018

    Томские ученые разработали быстрый способ печати имплантов нового поколения

    Ученые лаборатории медицинских материалов ТГУ, в которую входят сотрудники университета, ИФПМ СО РАН и НИИ онкологии ТНИМЦ, работают над созданием прямого способа печати имплантов для замены утраченных фрагментов кости.
    543
  • 30/01/2018

    Напечатать фантом: томские ученые предложили новый способ создания дозиметрических фантомов человека для лучевой терапии

    ​Ученые Томского политехнического университета работают над технологией 3D-печати дозиметрических фантомов — физических моделей человеческого тела или его отдельных частей, на которых медицинские физики проверяют подобранный план лучевой терапии.
    367
  • 23/04/2018

    Персональный электрокардиограф ТПУ помогает выявить аритмию у пациентов

    ​Ученые Томского политехнического университета- сотрудники малого инновационного предприятия вуза ООО "Потенциал" - продолжают медицинские испытания персональных электрокардиографов, которые позволяют делать ЭКГ в домашних условиях и отправлять результаты своей электрокардиограммы врачу.
    297
  • 11/08/2016

    В ТГУ создан консорциум по созданию костных имплантатов

    ​Томский государственный университет и ИФПМ СО РАН, которые занимаются созданием новых материалов, инициировали создание сетевого центра реконструкции дефектов черепно-лицевой области, сообщает пресс-служба ТГУ.
    1796
  • 22/08/2018

    Томские ученые разработали интеллект-комплекс по распознаванию речи для реабилитации онкобольных

    ​Исследователи ТУСУРа применили ряд наработок в области искусственного интеллекта для создания программно-аппаратного комплекса и интеллектуальной системы оценки качества голоса и речи при реабилитации пациентов после оперативного вмешательства на органах речеобразующего тракта.
    149
  • 25/10/2017

    Сибирские ученые дистанционно определят виды болотных растений

    Радиофизики ТГУ совместно с учеными из Института водных и экологических проблем СО РАН изучили диэлектрические характеристики болотных растений. Они выяснили, что вид растительности можно определить на расстоянии – по особенностям строения их надземной части, используя средства дистанционного зондирования Земли.
    634
  • 20/06/2018

    В Томске создадут Центр компетенций НТИ и «Нейронет-центр»

    ​21 июня в Томске состоится открытие первого в России регионального Центра компетенций НТИ и будет подписано соглашение о создании «Нейронет-центра». Представители Сколковского института науки и технологий (Сколтех), отраслевого союза «Нейронет» и ректор СибГМУ Ольга Кобякова в присутствии заместителя губернатора Томской области по научно-образовательному комплексу Людмилы Огородовой подпишут меморандум о намерениях по созданию в Томске «Нейронет-центра».
    457
  • 02/04/2018

    Ученые ТГУ исследовали экосистемы на побережье Египта

    ​Ученые Биологического института Томского государственного университета (БИ ТГУ) завершили третий этап исследования экосистем в районе будущей атомной станции "Эль Дабаа" в Египте, которая является одним из крупнейших зарубежных проектов госкорпорации "Росатом", сообщается на странице Сибирского химического комбината (СХК, "дочка" ГК "Росатом") в соцсети Facebook.
    295