Ученые ТПУ совместно с коллегами из-за рубежа разработали способ синтеза нанотрубок из диоксида титана идентичных человеческой кости
Учeныe Инжeнeрнoй шкoлы ядeрныx тexнoлoгий и Инженерной школы новых производственных технологий Томского политехнического университета (товарищ федеральной программы «5–100») совместно с ведущими экспертами в области медицинского материаловедения из Университета Дуйсбурга (ФРГ), Технологического института Карлсруэ (Германия) и Калифорнийского университета Риверсайда (США) разработали способ синтеза нанотрубок из диоксида титана с нанесением кальций-фосфатных покрытий, идентичных согласно своему составу человеческой кости, сообщает РИА Новости. Благодаря таким покрытиям разрешено будет улучшить приживаемость титановых костных имплантатов и обеспечить новый канал в (видах доступа лекарственных средств.
Как отмечают авторы разработки, титан сегодня всеобъемлюще используется для изготовления имплантатов, но он значительно тверже костной текстильные изделия из-за разных значений упругости. При движении пациента титан забирает возьми себя больше механической нагрузки, чем кости, что может привести к разрушению костной мануфактура.
«Нанотрубки позволяют решить эту проблему, – рассказывает аспирант Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Римлянин Чернозем. – Они как будто растут на поверхности имплантата ровным слоем, сие своеобразная граница между костью и титаном. Нанотрубки просто не позволяют титану взять держи себя больше механической нагрузки, чем костная ткань. Кроме того, Колосс биоинертен, он слабо взаимодействует с биологическими структурами и жидкостями. Чтобы он даст десять очков вперед приживался, его поверхность нужно модифицировать. Для этого мы разработали ради нанотрубок различные покрытия, которые «маскируют» имплантат под костную ткань. В результате дьявол приживается быстрее».
Нанотрубки представляют собой полые цилиндры из диоксида титана длиной с нескольких десятков нанометров до 8–10 микрометров. Их также можно синтезировать и получи и распишись поверхностях других сплавов. Чтобы организм пациента не отторгал чужеродный имплантат, нанотрубки делают идентичными по мнению своему составу человеческой кости, нанося на них покрытия из кальций-фосфата или гидроксиапатита. Кальций и фосфор, входящие в состав кальций-фосфата, – основа неорганической фазы костной текстиль. Гидроксиапатит, тоже относящийся к классу кальций-фосфатов, является основной минеральной составляющей костей и зубов.
Покрытия наносятся нате нанотрубки методом высокочастотного магнетронного распыления. «Мишень», материал-основу для роста покрытия, бомбардируют ионы инертного газа, буква в букву выбивая из нее необходимые частицы, которые осаждаются тонким слоем получи и распишись поверхности нанотрубок. Благодаря этому покрытия обладают высокой адгезионной прочностью, ведь есть прочнее присоединяются к титану.
Полые внутри нанотрубки идеально подходят в свою очередь для того, чтобы загружать в них лекарственные вещества, доставляя их в ни туды и ни сюды участок организма вместе с имплантатом.
«Нанотрубки позволяют контролировать скорость доставки лекарственных средств в солнечник пациента, – объясняет научный руководитель проекта, начальник Центра технологий ТПУ Ромуля Сурменев. – Если покрыть их аморфным кальций-фосфатом, можно добиться растворения лекарства в срок ото недели до месяца. Если нужен пролонгированный эффект, например, чтобы порошок постепенно поступало в организм в течение года, можно покрыть нанотрубки гидроксиапатитом, состав которого представляет собой структурно упорядоченные азы. В перспективе эта технология позволит подходить к лечению и реабилитации каждого пациента персонифицировано, подбирая именно оный тип нанотрубок для имплантатов, который нужен в каждом конкретном случае».