​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.
    1094
  • 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.
    560
  • 13/06/2018

    Ученые создали метод, позволяющий отслеживать развитие мозга плода в утробе матери

    Ученые из Международного томографического центра СО РАН, Томского государственного университета и Университета Вашингтона (США) разработали способ, позволяющий внутриутробно определять степень миелинизации головного мозга плода на самых начальных этапах.
    709
  • 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».
    866
  • 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.
    536
  • 12/12/2018

    В Томске создадут «Цифровой госпиталь»

    ​Развитие томского проекта "Цифровой госпиталь", который предполагает внедрение в больничную среду технологий искусственного интеллекта, приведет к созданию цифрового аватара пациента – максимально полной медицинской карте "в цифре", считает ректор Сибирского государственного медуниверситета (СибГМУ) Ольга Кобякова.
    954
  • 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.
    542
  • 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.
    1436
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    119
  • 06/05/2019

    Биологи ТГУ создадут стартап на территории Евросоюза

    ​Технология «Аэрощуп», разработанная БИ ТГУ для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, готова к выходу на европейский рынок.  В апреле 2019 года Биологический институт принял участие в конференции Deep Tech Atelier в Риге (Латвия), где состоялись переговоры с руководством реактора коммерциализации.
    103