Ученые из Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН создали полимерное покрытие для металлических костных имплантатов, которое постепенно и равномерно разлагается на безопасные для организма соединения — благодаря этому свойству в такое покрытие можно заключать лекарственные препараты. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Polymers.
Металлические имплантаты, размещаясь в месте повреждения, позволяют компенсировать утраченную костную ткань, обеспечивая опору и поддержку мышцам. Однако ученые стремятся придать имплантатам еще одну функцию — доставку лекарственных препаратов и микроэлементов, которые бы ускоряли восстановление естественной кости. Помочь в этом могут биоактивные покрытия на основе фосфатов кальция с объемной пористой структурой, т.к. в поры можно загрузить лекарство, и после установки имплантата оно будет постепенно выходить в окружающие ткани. Однако добиться равномерного и контролируемого выхода препарата сложно, поскольку он должен какое-то время удерживаться покрытием и не высвобождаться очень быстро.
Авторы новой работы предложили включить в кальций-фосфатные покрытия на костных имплантатах биоразлагаемый сополимер молочной и гликолевой кислот, чтобы управлять скоростью высвобождения препаратов из имплантатов. Материал, состоящий из длинных цепочек на основе двух органических кислот, выбрали потому, что он безопасен для человека и в течение определенного времени (от нескольких недель до нескольких месяцев) распадается на входящие в его состав кислоты. В результате, если в имплантат поместить лекарство и «запечатать» его саморазлагающимся полимером, можно добиться постепенного выделения препарата в ткани.
Эксперименты показали, что даже тонкий слой 5% сополимера приводит тому, что скорость потери массы образцов существенно снижается по сравнению с образцами без полимера. Это обеспечивает равномерный длительный выход лекарственного средства из имплантатов. Кроме того, предложенный полимер улучшит механическую прочность имплантатов и предотвратит их коррозию. Все это поможет усовершенствовать существующие медицинские изделия для восстановления костей и продлить их срок службы.
