托国立化学家的研发将降低植入排斥的百分比
13.02.2018
托国立化学系的科学家正在研究创建应用于创伤和侥幸外科领域复合材料的新方法。研究人员建议使用溶胶-凝胶的方法来改善涂层的生物活性。首先,这将能够降低植入排斥的百分比并且加快患者的康复过程。化学家的研究得到了俄罗斯联邦总统奖励基金的支持。
溶胶-凝胶合成的优点是颗粒具有很高的均匀度,能够以任何形状和尺寸用在材料涂层上,这将保证最终产品的纯净度。

项目的作者,托国立化学系《电子科技和化学工业新材料实验室》的科研员叶卡捷琳娜·柳托娃说:“溶胶-凝胶的方法在很久前大家就都知道,人们用它来获取纳米颗粒。我们建议使用溶胶-凝胶的方法来创建具有生物相容性的复合材料,这些材料将用来替代患者的骨组织损伤或者缺失部分” 。

577a5080.jpg
作为合成材料的基础是钛或者与其相关的合金。在坚硬的表面附有磷酸钙层,这是患者天然组织摄取外来成分所必需的。但是这层通常不足以让植入物被成功植入。根据医学统计,手术后患者由于植入物附件区活动性炎症导致的并发症让30%到50%的钛假体植入失败。
化学家们建议使用溶胶-凝胶技术来达到风险的最小化。因为该技术将在任何基材上可以从胶体溶液中获得所提供的磷酸钙。

叶卡捷琳娜·柳托娃说:“改性层将调节复合材料的很多特性。特别是, 这将允许在涂层表面设定所需要的尺寸并且改善植入物与生物流体(血液、血浆)之间的湿润性,从而提高假体与患者机体之间的生物相容性。使用溶胶-凝胶的方法将保证植入物与被置换组织成分的相近性” 。

与此同时,化学家建议改变生物活性层的组成成分—用氧化钛或氧化镁补充传统使用的硅磷钙氧化物三种复合材料的系统。这将对问题区的粘附时间和新的骨组织的形成产生积极的影响。
稍早前在托国立化学系无机化学教研室教授柳德米拉·波里洛的领导下对采用溶胶-凝胶方法的生物活性涂层进行了实验测试,结果证实了其积极性。
按照叶卡捷琳娜·柳托娃的话,新的科研产品将通过in vitro и in vivo开展测试,他们将在托国立生物和生物-物理科研所的基地和化学系的实验室开展测试,这些都将在总统奖励基金的支持下完成(МК-771.2018.3) ,科学家们将在2019年的年底展现研究成果。

《电子科技和化学工业新材料实验室》在科技博士后弗拉基米尔·科兹卡教授领带下创建了多功能材料,并且从事几个学科有交叉情况的研究:化学、物理和生物。在该部门有不同发明的累积—从医学、电子和照明、有效的催化剂、新一代的建筑材料到太阳能。