5 октября 2009

Разработан растворимый материал для креплений при переломах

Группе швейцарских исследователей из Государственного технологического института Цюриха удалось разработать новый материал, который в будущем может прийти на смену титану и нержавеющей стали, традиционно используемым при создании спиц, шурупов и других видов креплений для костей. Более того, к настоящему времени изобретенный учеными растворимый сплав магния, цинка и кальция, призванный в значительной степени облегчить лечение сложных переломов, уже прошел успешные испытания на животных.

По заявлению авторов работы, новый материал отличается вполне достаточной прочностью и гибкостью для того, чтобы выдержать обычную нагрузку на кость. Но, в отличие от традиционных материалов, используемых для создания имплантов (речь здесь идет о нержавеющей стали и титане), новый сплав способен медленно растворяться в организме пациента без каких-либо токсических эффектов, причем скорость этого растворения поддается регулировке(!).

Как известно, обычные металлические крепления изнашиваются и деформируются с течением времени, а потому во многих случаях не получается избежать необходимости проведения повторных хирургических вмешательств. Это – главная причина того, что крепления, выполненные из биорастворимых материалов (в частности – из сплавов магния) рассматриваются медиками в качестве весьма перспективной альтернативы стальным и титановым креплениям. Что же касается тех незначительных количеств магния, цинка, а также других металлов, которые поступают в организм пациента при медленном растворении крепления, то они не представляют собой никакой опасности по причине быстрого выведения. Главная проблема здесь заключается в ином – как правило, процесс растворения такого материала сопровождается химической реакцией с выделением свободного водорода, а этот процесс является серьезным и неприемлемым побочным эффектом.

Как сообщает на своих страницах интернет-ресурс medportal.ru, Йорг Лоффлер (Jörg Löffler) и его коллеги попытались решить данную проблему, призвав на помощь особую технику быстрого охлаждения сплава, который включал в себя 60 процентов магния, 35 процентов цинка и 5 процентов кальция. Данная технология приводила к существенному изменению структуры кристаллической решетки сплава, что, в свою очередь, позволяло избежать выделения свободного водорода при растворении материала в жидких средах организма.

Еще одной немаловажной особенностью нового сплава является возможность изменения скорости его растворения путем изменения доли содержащегося в нем цинка. Это обстоятельство позволяет медикам регулировать продолжительность срока выполнения креплениями своей функции в зависимости от предназначения.

Швейцарские исследователи отмечают, что на сегодняшний день биосовместимость и безопасность разработанного ими материала успешно подтверждены результатами испытаний на животных. Теперь специалистам предстоит провести серию дополнительных лабораторных экспериментов, которые должны будут обосновать целесообразность использования нового материала в клинической медицине.

В заключение остается добавить, что подробный отчет о работе экспертов из Цюриха опубликован на страницах издания «Nature Materials».

Далее по теме: