Сибирские ученые научились делать искусственные кости с помощью растительного желатина
Ученые Томского государственного университета (ТГУ) запатентовали метод синтеза наноразмерного порошка гидроксиапатита (основного минерального компонента костной ткани) с применением выгорающей добавки агар-агар. Это позволяет приблизить искусственную кость к ее природному аналогу, сообщается на сайте вуза.
«Пористость и механические свойства челюстно-лицевых костей, черепной коробки, головки тазобедренного сустава, ребер, предплечья и других неодинаковы. Поэтому для изготовления импланта, который будет заменять утраченный фрагмент конкретной кости, необходим материал с аналогичной структурой», — рассказывает доцент кафедры неорганической химии ТГУ Наталья Коротченко.
Чтобы обеспечить гидроксиапатиту нужную пористость, исследователи кафедры неорганической химии применяют выгорающие добавки. В частности, ученые изобрели новый способ синтеза этого порошка в микроволновом поле с использованием агар-агара. Растительный желатин, который делают из морских водорослей, выгорает под воздействием высоких температур, после чего в материале остаются поры. Их наличие способствует лучшему прорастанию костной ткани сквозь имплант и повышает биосовместимость синтетического материала с родными тканями человека.
В настоящее время ученые проводят эксперименты с разными неорганическими и органическими веществами. В частности, используют в процессе синтеза растворимые соли, глюкозу. В качестве возможных вариантов исследователи рассматривают многоатомные спирты и целлюлозу.
Помимо пористости ученые научились варьировать и другие функциональные характеристики заменителя кости. В рамках гранта РНФ под руководством заведующего кафедрой неорганической химии Владимира Козика были разработаны способы модифицирования гидроксиапатита введением в его структуру ионов различных элементов. Так, например, введение ионов серебра повышает антибактериальные свойства материала, а силикат-ион способствует повышению его резорбируемости и остеоинтеграции, что важно для процесса обновления кости.
Добавим, что гидроксиапатит, разработанный томскими химиками, предназначен для изготовления имплантов с последующим использованием их в челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, травматологии и ортопедии.
