Пермские учёные разработали высокопористый материал для регенерации костной ткани на основе фосфатов магния. Он служит каркасом для новой кости и контейнером для лекарств, сообщили «Жуковский.Life» в пресс-службе ПНИПУ.
Материал создан по уникальной методике синтеза струвита. При нагревании из этого минерала испаряются вода и аммиак, образуя структуру с огромной внутренней поверхностью. Это позволяет клеткам быстрее закрепляться, а порам — хранить лекарства.
«Во-первых, большая площадь поверхности станет идеальным каркасом для клеток. Это даст им в тысячи раз больше точек для закрепления и значительно ускорит срастание имплантата с костью пациента. Во-вторых, развитая пористая структура позволит использовать материал как умный контейнер. Его можно заранее заполнить антибактериальным препаратом для долгосрочной защиты от инфекции или фактором роста для стимуляции заживления. Растворяясь в организме, такой имплантат будет месяцами высвобождать лекарство прямо в зону перелома. Это поможет избавиться от побочных эффектов обычных таблеток или уколов», — отмечает Ирина Пермякова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Проблема восстановления костей актуальна для миллионов людей: от возрастных переломов из-за остеопороза до сложных травм. Традиционные имплантаты на основе фосфатов кальция рассасываются годами и пассивны. Фосфаты магния растворяются быстрее и активно помогают заживлению. Российская технология, разработанная в рамках программы «Приоритет-2030», открывает путь к созданию «умных» имплантатов нового поколения.
Математическое моделирование — важный этап в разработке новых имплантатов. Ранее учёные ПНИПУ с помощью компьютерных расчётов определили тип и оптимальную геометрию каркаса, которые способствуют наиболее быстрому восстановлению костной ткани, что заложило теоретическую основу для создания эффективных материалов.