Ученые создали покрытия, которые помогут вживлять титановые импланты в кости

Фото: СПбПУ

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) совместно с Санкт-Петербургским государственным университетом (СПбГУ) создали покрытие для титановых имплантов, которое способствует ускорению вживляемости материала имплантата к костной ткани.

«Совместно с группой Дениса Назарова из СПбГУ мы разработали метод нанесения тонкого (несколько десятков нанометров) и равномерного покрытия из оксида титана на титановые каркасные структуры, которые могут использоваться в качестве имплантов. Эксперименты показали, что покрытия способствуют ускоренной остеоинтеграции», – говорит Максим Максимов, доцент Высшей школы физики и технологий материалов СПбПУ.

Он пояснил, что ученые испытали свойства целого ряда покрытий для титановых имплантов, различающихся составом, толщиной и структурой. Нанесение покрытия происходило методом атомно-слоевого осаждения в специальной вакуумной установке. После модификации имплантов были проведены успешные исследования на клеточном материале in vitro, а затем in vivo (на подопытных животных).

«Сейчас мы приступили к нанесению серебряных наночастиц на поверхности титана, поскольку этот химический элемент обладает полезными антибактериальными свойствами и должен снизить риск отторжения импланта. Однако для его использования необходимо скорректировать условия и общую методику получения материала», – отметил Денис Назаров.

По ученого, важная часть исследования – подобрать размер и морфологию наночастиц таким образом, чтобы не вызвать токсичного воздействия серебра на живые клетки и при этом сохранить полезные свойства разработанного ранее покрытия.

Исследования и разработки новых материалов проводятся в рамках Государственного задания СПбПУ № 0784-2020-0022, «Физико-химические основы синтеза функциональных материалов на базе литированных оксидов металлов, карбидов высокоэнтропийных сплавов и стеклообразующих систем халькогенидов и галогенидов металлов» и гранта РНФ СПбГУ №20-73-00067, «Разработка научных подходов к модификации поверхности каркасных титановых имплантов на основе комбинации методов химического травления, молекулярного наслаивания и биофункционализации поверхности».