Российские и зарубежные ученые создали имплантаты, позволяющие костям быстрее срастаться

МОСКВА, 20 февраля. /ТАСС/. Группа ученых из России, Германии и Словении повысили биологическую активность имплантов за счет нано- и микрочастиц кремния и стронция. После вживления такого импланта в организм костная ткань будет восстанавливаться быстрее, сообщила в среду пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.

"Ученые провели комплексное исследование специальных композитных материалов для регенеративной медицины - скаффолдов. Такие скаффолды выполняют роль строительных лесов или каркасов, которые помогают кости быстрее восстанавливаться в случае переломов и травм. Проведенные биологические исследования на клетках показали, что нано- и микрочастицы кремния и стронция, внедренные в структуру скаффолда, повышают его биоактивность, а значит костная ткань будет восстанавливаться быстрее", - говорится в сообщении.

Скаффолды - материалы из тонких полимерных нитей, переплетенных между собой. Их устанавливают в месте костного дефекта, например перелома, в качестве каркаса для новых костных клеток; новая костная ткань прорастает сквозь скаффолд и заполняют место перелома

Когда кость полностью восстанавливается, полимер растворяется в организме. Хотя скаффолды уже применяются, есть ряд вопросов, связанных с их эффективностью: например, они обладают недостаточно биоактивной поверхностью, что замедляет процессы регенерации.

"Чтобы увеличить биоактивность, к полимеру традиционно добавляют гидроксиапатит, это минеральная составляющая кости. Но мы решили добавить в этот состав еще и микрочастицы кремния и стронция. Новизна этой работы заключается в том, что мы впервые провели комплексное сравнение биоактивных свойств скаффолдов с обычным гидроксиапатитом и с добавлением частиц кремния и стронция", - сказал руководитель центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" Томского политехнического университета (ТПУ) Роман Сурменев, слова которого приводятся в сообщении.

Сурменев пояснил, что частицы кремния стимулируют формирование новых костных клеток - остеобластов, а стронций влияет на их разрушение. Это повторяет естественные процессы в кости - костная ткань постоянно возобновляется, в ней формируются новые клетки и разрушаются старые. Эксперимент подтвердил, что через 21 день на скаффолдах с добавками кремния и стронция было больше клеток, чем без них. Это говорит об их большей биологической активности. В дальнейшем ученые намерены повторить исследование на лабораторных животных.

Исследование проводится сотрудниками ТПУ в сотрудничестве с Институтом фотонных исследований и синхротронного излучения Технологического института Карлсруэ (Германия), Марбургским университетом имени Филиппа (Германия), Институтом Йозефа Стефана (Словения), Институтом теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (РАН) и Институтом химии твердого тела и механохимии СО РАН.