Запатентовано покрытие для протезов, снижающее риски осложнений после операции

Разработка принадлежит ученым из Томска

Ученые Института физики прочности и материаловедения СО РАН в Томске разработали и запатентовали покрытие для имплантов на основе кальция и фосфата с внедрением в него лекарственного препарата. Покрытие позволяет протезу лучше интегрироваться в костную ткань и снижает риски послеоперационных осложнений, следует из патента, с которым ознакомился ТАСС.

"Изобретение относится к области медицинской техники, в частности - медицинскому материаловедению. <...> [Оно] выполняет функцию носителя фармакологических препаратов и может быть использовано при изготовлении имплантатов для ортопедии, травматологии, стоматологии, челюстно-лицевой и пластической хирургии", - говорится в документе.

Как пишут авторы разработки, для изготовления имплантов в медицине сейчас активно используется титан, для лучшей его интеграции в кость на протез наносится специальное покрытие на основе кальция и фосфата. Ученые предложили новую модификацию такого покрытия, внедрив в него фармакологическое средство.

Разработанное покрытие представляет собой двухуровневую структуру с шероховатой поверхностью. Его толщина составляет около 50-60 микрометров (сопоставимо с толщиной полиэтиленовой пленки).

Ученые получили его с помощью процесса, во время которого титановый имплант погружают в электролит, содержащий соли фосфорной кислоты, соли кальция и гидроксиапатит - минеральная составляющая костей. Одновременно на него подают импульсное напряжение, а на саму емкость с электролитом - ультразвук. Происходит электрохимическая реакция и под воздействием ультразвука образуются пузырьки, после чего на поверхности протеза формируются относительно толстые покрытия с равномерной пористой структурой и шероховатым рельефом поверхности.

Лекарственное соединение внутрь можно накапать пипеткой, а можно через вымачивание в течение часа. Согласно патенту, в зависимости от медицинских задач это может быть противоопухолевая субстанция, антибиотик или противовирусное средство. Ученые проверили эффективность высвобождения лекарства в эксперименте, поместив имплант с веществом в физраствор при температуре 37 градусов, близкой к температуре тела человека. В зависимости от препарата, процесс активного высвобождения лекарства занимал от получаса до 12 часов.

Результаты испытаний

Покрытие с внедренным противоопухолевым соединением показало эффективность против раковых клеток, снизив их жизнеспособность до 70%. Покрытие с антибиотиком продемонстрировало высокую антимикробную активность против штамма золотистого стафилококка - одного из наиболее частых возбудителей внутрибольничных инфекций. "Оно уничтожало колонии микроорганизмов на протяжении четырех суток, что является достаточным результатом с учетом дополнительного приема антибиотиков", - подчеркнули авторы патента.