|
Научные достижения химического факультета
05.09.2023
Ученые МГУ улучшили свойства керамических материалов
для регенеративной хирургии
Сотрудники кафедры химической технологии и новых
материалов и кафедры неорганической химии химического факультета МГУ совместно
с коллегами с кафедры междисциплинарного материаловедения Факультета наук о
материалах МГУ исследовали новые керамические материалы на основе двойных
фосфатов магния-натрия. Благодаря высокой скорости биорезорбции, близким к
физиологическим значениям рН и плотности более 80% полученные материалы могут
быть успешно использованы для лечения костной ткани. Работа поддержана грантом
РНФ (№ 22-19-00219) и опубликована
в журнале Ceramics International.
Имплантаты на основе керамических материалов активно
применяют для лечения дефектов костной ткани. Основа традиционных керамических
имплантатов – фосфаты кальция, из которых преимущественно состоит костная
ткань. Они очень медленно растворяются в среде организма. Это позволяет быстро
и успешно закрыть рану, но мешает дальнейшей регенерации кости, поскольку остатки
материала долго сохраняются внутри новообразованной костной ткани.
"Для улучшения свойств имплантатов могут быть
использованы биоматериалы на основе других металлов, – объяснил первый автор
работы, аспирант факультета наук о материалах МГУ Илья Преображенский. –
Перспективным может быть использование, например, фосфатов магния. Сейчас эта
тема мало изучена, магний в основном исследуют в качестве компонента
металлических имплантатов и цементов, а не в составе биокерамики".
Интерес к использованию фосфатов магния связан с
важнейшими биологическими функциями этого металла. Магний очень похож на
кальций, поэтому может стать его естественной заменой в минералах костной
ткани. Присутствие ионов магния в минералах и жидкостях организма может
стимулировать процессы образования и кристаллизации костной ткани. К тому же,
фосфаты магния в биологической среде растворяются быстрее фосфатов кальция, что
обеспечит дальнейшее их замещение натуральной костной тканью.
"Мы первыми исследовали процессы спекания данных керамических
материалов, изменения фазового состава и микроструктуры, – рассказал 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 провестиэксперименты
с использованием лабораторных животных".
В будущем авторы исследуют возможность получения
материалов в двойной системе фосфатов магния и магния-натрия для регулирования
степени растворения керамики. Также запланировано получение композиционных
материалов на основе гидрогелей, наполненных фосфатами магния, и создание
имплантата со сложной архитектурой с использованием 3D-печати.
Автор текста: Алина Сагитова/пресс-служба химического
факультета МГУ
Ссылка на статью:
Ilya I. Preobrazhenskiy, Dina V. Deyneko, Vladimir V. Titkov, Albina M. Murashko, Valery I. Putlyaev
Study of magnesium-sodium double phosphates ceramic for bone treatment
Ceramics International Volume 49, Issue 17, Part B, 1 September 2023, Pages 29064-29073
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.06.182
Автор фото: Юлия Чернова/пресс-служба химического факультета МГУ
| 
