Ученые МГУ, ИМЕТ РАН, МНИОИ им. Герцена и ПМГМУ им. Сеченова установили, что фосфатные костные имплантаты, содержащие стронций, лучше приживаются, и разработали подход к изучению биологических свойств фосфатов. Результаты работы, которые позволят создать материалы с высоким показателем биосовместимости, описаны в статье, опубликованной в журнале Molecules.
Фосфаты можно назвать важнейшими молекулами человеческого тела, т.к. именно из них состоят все кости. Как любая живая ткань, кости могут разрушаться, образуя злокачественные новообразования. Рак костей (остеосаркома) — один из самых агрессивных видов рака, который быстро развивается и дает метастазы. Его лечение невозможно без удаления пораженного участка кости, после чего при возможности устанавливают имплантат, в т.ч. из фосфатной керамики. Однако схожий с костью состав не исключает возможности отторжения протеза.
Сейчас ученые разрабатывают новые, более совершенные материалы для восстановления костной ткани. Лучшая основа — керамика на основе разных форм фосфатов кальция, схожих с натуральной костной тканью и нетоксичных. Содержащиеся в теле человека фосфаты принадлежат в основном двум структурным типам: гидроксиапатит и витлокит. Авторы новой работы изучили материалы на основе витлокита, т.к. он лучше растворим, и это позволяет добиться достаточно быстрого формирования новой костной ткани.
При этом ученые хотели не только свести к минимуму риск отторжение материала, но и создать имплантаты, способные стимулировать деление клеток, улучшать заживление пораженного участка и оказывать антибактериальное действие. Для этого исследователи создали материал, содержащий ионы стронция в разных количествах. В результате серии экспериментов они смогли не только получить усовершенствованный материал для имплантатов, но и отработать новый подход к исследованию биологических свойств этого класса соединений.
Теперь ученые планируют продолжить эксперименты с другими ионами и сочетать их друг с другом, чтобы добиться комбинированного действия имплантата. Одна из ключевых целей — достичь выраженного антибактериального эффекта, чтобы уменьшить риск возникновения имплант-ассоциированной инфекции.
