Исследователи выяснили, как деградирует материал имплантатов в жидкостях организма

Несмотря на то, что качество и свойства имплантатов постоянно улучшаются, они по-прежнему имеют ряд ограничений. Например, они не разлагаются, а также могут изнашиваться, что требует операций по их удалению и может плохо сказаться на здоровье пациента. Альтернативой могут служить биоразлагаемые материалы, самый перспективный среди которых — магний и его сплавы. Однако прежде чем использовать эти вещества в качестве элементов для имплантатов, необходимо изучить механизмы их деградации. Именно это и сделали учёные.

В своём новом исследовании, которое проводилось при поддержке Российского научного фонда (РНФ), учёные рассмотрели, как проявляет себя сплав Mg-0,8Ca в среде для культивации клеток и в физрастворе. Учёные отслеживали изменения веса, структуры и химического состава поверхностных слоёв сплава. В результате исследователи разработали модель деградации сплава в жидкостях, имитирующих те, что есть в организме.

Как выяснилось, добавление кальция в сплав магния интенсифицирует деградацию через усиление электрохимических реакций. Также было определено, что в среде для культивации клеток на поверхности сплава образуется плёнка из гидроксиапатита, которая, хоть и входит в состав костей и зубов, не оказывает существенного влияния на устойчивость сплава к коррозии.

«Система многообещающая, и мы развиваем теоретические основы коррозионной деградации сплавов магния, перспективных для использования в качестве биодеградируемых имплантатов. В дальнейшем мы планируем разработать новые физико-химические методы обработки и исследования свойств материалов. Это позволит повысить их функциональность и эффективность в различных областях науки и техники, а также создать новые функциональные системы и покрытия», — рассказал исследователь Андрей Гнеденков.

Фото: Journal of Magnesium and Alloys