Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Имплантаты из биоразлагаемой нанокерамики

Биоматериалы для имплантологии
Е.Климашина, «Нанометр»

Использование материалов для замены и восстановления костной ткани началось уже более 2000 лет назад, а исследования в этой области ведутся и по сей день. Основная черта нового тысячелетия – все возрастающий интерес к увеличению качества и продолжительности человеческой жизни. Так, XX век ознаменован резким скачком в области биоматериалов для замены и восстановления костной ткани, который связан с использованием гидроксиапатита (ГАП) как костного имплантата. Инновационное применение специально спроектированных керамических материалов для лечения больных или поврежденных частей тела открывает дорогу к увеличению периода активной жизни человека. Такую область современного материаловедения именуют биокерамикой. Она охватывает материалы для эндопротезов в травматологии и ортопедии, пломбировочные материалы в стоматологии, имплантаты в челюстно-лицевой хирургии, медико-косметические средства.

Все мы с детства знакомы с персонажами из сказочной повести А. М. Волкова «Волшебник Изумрудного города», в которой Страшила мечтал о мозгах, а Железный Дровосек – о сердце. Были и другие персонажи, которые бы захотели получить своё тело обратно, например Робокоп и профессор Доуэль.

Им могли бы помочь современные разработки в области биоматериалов. Биоматериалы – это материалы, призванные заменить поврежденные участки организма, их отдельные органы и ткани. Например, перелом или травма кости ведет к необходимости замены поврежденной области искусственным имплантатом.


Современные разработки в области биоматериалов и подходы к их созданию

Со времени первых попыток использования фосфатов кальция в медицине концепция применения биоматериалов претерпела серьезные изменения. На первый план вышел так называемый регенерационный подход, в рамках которого акцент делается на замещение биоматериала нативной (собственной) растущей костью, материалу отводят роль (активного) источника необходимых для построения костной ткани элементов. Ожидается, что «идеальный имплантат» должен постепенно растворяться в среде организма, выполняя при этом свои опорные функции, а на его месте должна образовываться новая костная ткань. Очевидно, что резорбтивная функция (растворение) биоматериала имеет крайне важное значение для успешной интеграции (внедрения) материала в организм. Скорость регенерации кости зависит от нескольких факторов, таких как пористость, состав, растворимость и присутствие некоторых химических элементов, которые выходят в ходе резорбции (растворения) керамического материала, облегчая регенерацию кости, проводимую специальными клетками, остеобластами. По сравнению с активно используемым в медицинской практике гидроксиапатитом кальция Ca10(PO4)6(OH)2 (ГАП), перспективным считается материал на основе наноразмерного карбонатсодержащего гидроксиапатита Ca10-xNax(PO4)6-x(СO3)x(OH)2 (КГАП). Он имеет ряд преимуществ: более точно воспроизводит состав костной ткани по сравнению с ГАП и обладает повышенной биорезорбцией и остеоиндукцией. Это означает, что имплантат из нано-КГА, постепенно растворяясь, будет замещаться вновь образованной естественной костью, которая полностью заменит имплантат.


Микрофотография нанокристаллического карбонатгидроксиапатита


Микрофотография керамической гранулы
из нанокристаллического карбонатгидроксиапатита («мини-имплантат»)

С развитием биоинженерных технологий станет возможным создание костной ткани естественным биологическим путем с использованием стволовых клеток. Например, можно будет создать зубные зачатки, которые будут естественно прорастать после имплантации. Однако по прогнозам, в ближайшие десятилетия реально доступными будут только биоматериалы искусственного (синтетического) происхождения.

Список использованной литературы:
E. S. Kovaleva et al., Carbonated hydroxyapatite nanopowders for preparation of bioresorbable materials. Mat.-wiss. u. Werkstofftech, 2008, v.39, No. 11, p.822-829.
S.I. Stupp et al., MRS Bulletin, 2005, No. 30, p. 864.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
28.10.2010

Читать статьи по темам:

имплантаты наномедицина тканевая инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Говорящий мозг

Создан управляемый электрической активностью мозга синтезатор речи. Возможно, в обозримом будущем у парализованных пациентов вдобавок к управляемым мозгом механическим конечностям появится и искусственный голос.

читать

Протез почки вместо гемодиализа?

Испытания прототипа вживляемой искусственной почки, которая может когда-нибудь прийти на смену гемодиализу, прошли успешно. Правда, модель пока занимает целую комнату, но разработчики обещают лет через пять сделать ее поменьше.

читать

Сверхчеловек: мечтать не вредно...

Физиолог с таблетками бессмертия, молекулярный биолог с трансформацией генов, электронщик с чипом в мозг и так далее. Смогут ли они создать сверхчеловека?

читать

Homo bionics – человек бионический

Благодаря новейшим протезам и имплантатам, улучшенной интеграции с нервной системой, а также компактным, но мощным источникам энергии, человек сможет полностью преобразиться. Ведь потенциал бионики поистине безграничен…

читать

Зубы из стволовых клеток другим манером

Новая методика позволит выращивать на месте утраченных зубов новые, не только хорошо выглядящие и выполняющие свои функции, но и, возможно, не изнашивающиеся в течение всей жизни.

читать