Ученый Южного федерального университета Вячеслав Ветохин под руководством кандидата химических наук, доцента кафедры общей и неорганической химии Химического факультета Елизаветы Мухановой синтезировал новые материалы для создания костных имплантов.
Они обладают высокими механическими свойствами, низкой токсичностью и возможностью снизить скорость образования бактериальных биопленок.
После доклинических и клинических испытаний новые материалы могут быть применимы в создании костных имплантатов.
Для восстановления, лечения и замены разнообразных частей тела человека (мышечная и костная ткань, кожные покровы, кровеносная и нервная системы и другие) используются более 40 керамических, металлических и полимерных материалов. Но часто медики сталкиваются с такой проблемой, как токсичность применяемых материалов, вследствие чего очень частым осложнением установки имплантатов является развитие бактериальной инфекции. либо их биоинертность или низкие механические свойства. Так что лишь немногие фактически применяются в хирургии и ортопедии.
Ученые ЮФУ для исследований выбрали германий-замещенные фосфаты кальция. Соединения германия имеют структурное сходство с соединениями кремния, что позволяет предположить высокие механические свойства материалов.
Так ученые получили ряд соединений при помощи различных методик (твердофазный синтез, золь-гель синтез, самораспространяющийся высокотемпературный синтез).
"В ходе работы мы выяснили, что низкая скорость процесса, которую обеспечивает твердофазный синтез, делает стабильной фазу со структурой витлокита, а тщательное перемешивание при синтезе в растворах стабилизирует структуру гидроксиапатита. - рассказал Вячеслав Ветохин. - Также германий-замещенный гидроксиапатит обладает низкой токсичностью и приводит к разрушению биопленок биолюминисцентных бактерий, выделяющих свет в результате биохимической активности. Тестирование на токсичность при помощи таких бактерий имеет ряд преимуществ, а именно: высокая скорость анализа и возможность использования большего количества клеток".
Теперь ученые приложат усилия для определения взаимосвязи между содержанием германия в материалах, токсичностью и влиянием на биопленки.