Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали сплав, наиболее близкий по физическим характеристикам к костной ткани. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале ACS Biomaterials Science and Engineering.
Титан является одним из самых популярных материалов для костных имплантатов, но некотоые его характеристики, например, упругость и твердость, заметно превышают параметры костной ткани. Нередко это приводит к тому, что механическая нагрузка на защищенный имплантатом участок кости оказывается слишком маленькой, в результате чего он постепенно деградирует.
Ученые решили получить более подходящий материал, для чего исследовали серию сплавов титана с ниобием и механизмы наноструктурирования их поверхности. Оказалось, что самая высокая активность клеток наблюдалась на поверхности титанового сплава с содержанием ниобия 25%. При этом приживаемость имплантатов можно повысить, создав на их поверхности нанотрубки оксида титана, улучшающие разрастание тканей и сцепление их клеток с поверхностью металла.
Исследователи обнаружили оптимальные параметры такого нанопокрытия. По мере увеличения содержания ниобия ускоряется формирование оксидных нанотрубок на поверхности титанового сплава, а полые нанотрубки, «выращиваемые» методом электрохимического анодирования, можно использовать для доставки лекарств, помещая их на поверхность имплантата перед операцией.
Меняя содержание ниобия и параметры электрохимического анодирования, можно контролировать параметры нанотрубок и их свойства, что позволит создавать имплантаты с заданными характеристиками для каждого конкретного случая.
