Из-за травм, онкологических заболеваний или возрастных изменений могут возникать различные дефекты костей. Чтобы временно их заместить и помочь организму восстановить костную ткань, медики используют керамические импланты на основе фосфата кальция.
Именно из этого материала преимущественно состоят человеческие кости, однако его использование для имплантации имеет недостатки. Он позволяет быстро заместить кость, но при этом мешает её регенерации, так как остатки фосфата кальция ещё долго сохраняются в восстановленной ткани.
Чтобы исправить это, учёные МГУ предложили использовать фосфат магния. Этот металл уже используется в травматологии для производства биоцемента и как компонент титановых имплантов, однако в состав керамических изделий он не входит.
По своим свойствам магний похож на кальций и поэтому может использоваться для лечения костных дефектов. Но в отличие от фосфата кальция, он быстрее растворится и полностью заместится собственными тканями пациента, а также будет стимулировать регенерацию.
Авторы исследования уже провели испытания на клетках. В дальнейшем планируется протестировать биокерамики на животных и подобрать конфигурации фосфатов кальция и магния для контроля времени растворения имплантов в организме.
«Мы первыми исследовали процессы спекания данных керамических материалов, изменения фазового состава и микроструктуры, – рассказал первый автор работы, аспирант факультета наук о материалах МГУ Илья Преображенский. – Также провели биологические испытания на клетках: исследовали кинетику разрушения материала. Однако для дальнейшего применения необходимо оценить поведение материала в среде организма, то есть провести эксперименты с использованием лабораторных животных».
Работа поддержана грантом РНФ и опубликована в журнале Ceramics International.
