Новые керамические материалы на основе двойных фосфатов магния — натрия, которые могут успешно использоваться для лечения дефектов костной ткани, исследовали ученые МГУ, 6 сентября сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу университета.

Исследование провели сотрудники химфака с кафедры химической технологии и новых материалов и кафедры неорганической химии совместно с коллегами с кафедры междисциплинарного материаловедения Факультета наук о материалах МГУ.

Высокая скорость биорезорбции (разложения), близкая к физиологическим значениям рН и плотность более 80% делают керамические материалы на основе двойных фосфатов магния — натрия хорошей заменой традиционным материалам для изготовления имплантатов, предназначенных для регенеративной хирургии дефектов костной ткани.

Результаты исследования были представлены в статье «Исследование керамики на основе двойных фосфатов магния и натрия для лечения костной ткани», опубликованной в журнале Ceramics International.

Керамические материалы широко используются при изготовлении имплантатов для лечения дефектов костной ткани, возникающих в результате травм или болезней. Традиционно основой керамики таких имплантатов служат фосфаты кальция, поскольку именно из них в основном состоит костная ткань.

Такой материал очень медленно растворяется в среде организма, что позволяет успешно закрыть дефект, но мешает дальнейшей естественной регенерации поврежденной кости.

Первый автор работы, аспирант факультета наук о материалах МГУ Илья Преображенский пояснил выбор темы исследования:

«Для улучшения свойств имплантатов могут быть использованы биоматериалы на основе других металлов. Перспективным может быть использование, например, фосфатов магния. Сейчас эта тема мало изучена, магний в основном исследуют в качестве компонента металлических имплантатов и цементов, а не в составе биокерамики».

Перспективность применения фосфатов магния определяется важными биологическими функциями этого металла. Поскольку магний очень похож на кальций, он может заменить его в минералах костной ткани. При этом ионы магния будут стимулировать процессы образования и кристаллизации костной ткани, а его лучшая растворимость в биологической среде обеспечит дальнейшее замещение имплантата натуральной костной тканью.

«Мы первыми исследовали процессы спекания данных керамических материалов, изменения фазового состава и микроструктуры. Также провели биологические испытания на клетках: исследовали кинетику разрушения материала. Однако для дальнейшего применения необходимо оценить поведение материала в среде организма, то есть провести эксперименты с использованием лабораторных животных», — рассказал Илья Преображенский.

В планах исследователей изучение возможности получения материалов в двойной системе фосфатов магния и магния — натрия для регулирования степени растворения керамики. Еще одним направлением станет получение композиционных материалов на основе гидрогелей, в которых наполнителями будут фосфаты магния, и создание из них имплантатов сложной конструкции на 3D-принтере.