Обычно такие импланты делают из нержавеющей стали, титана и его сплавов. Однако длительное пребывание изделий из металла в организме приводит к их коррозии. Металлические ионы попадают в окружающую ткань, вызывая разрушение кости вокруг импланта. Это повышает риск его расшатывания и отторжения.
Исследователи пришли к выводу: заменой могут стать алмазоподобные углеродные покрытия. В опытах на животных удалось доказать, что регенерации кости лучше всего способствует алмазоподобная пленка из твердого аморфного углерода. Она нетоксична, биосовместима, не влияет на структуру и механические свойства имплантов, на которые нанесена. Более того, такое покрытие пришлось ко двору при лечении остеопороза .
В Уральском институте травматологии и ортопедии провели эксперименты на лабораторных крысах с остеопорозом. На стальные спицы нанесли покрытие из твердого аморфного углерода и поставили их животным с переломами. В зоне контакта спицы с отломком образовалась новая костная ткань. Положительные результаты эксперимента позволили применить это покрытие в клинике у пациентов с остеопорозом и несросшимися переломами костей голени.
Глеб Коробушкин, травматолог-ортопед Первой Градской больницы Москвы, доктор медицинских наук, профессор:
- В травматологии-ортопедии основные проблемы в работе с костью можно разделить на следующие группы. Лизис (разрушение) кости на границе имплантат-кость и, как следствие, нестабильность имплантатов. "Нежелание" кости интегрироваться с материалом (нарастать на имплантат). Электрохимические реакции между компонентами имплантатов, которые контактируют с костью. Углерод и любые материалы на его основе - огромный пласт создания материалов для всех специалистов, работающих с костями.
Углерод имеет много плюсов. Он инертен, то есть между костью и материалом не происходит реакций. А если нет коррозии, то это будет "вечный" имплантат. Во-вторых, он может выступать в качестве матрицы для нанесения лекарственных препаратов. В-третьих, углерод - в зависимости от вариантов обработки - может быть и мягким графитом, и алмазом. Значит, можно сделать материал по модулю упругости соответствующий кости!
Замечательно, что такая фундаментальная работа ведется в эксперименте, что успешно пройден один из его этапов. Но применение изобретения в клинической практике - длинная дорога от экспериментальных животных в сторону клиники. Мы очень заинтересованы в новых материалах для имплантатов и поддерживаем реальные клинические исследования, приближающие нас к решению проблем.