- Головна
- статті
- Науки про життя
- нанотехнології
- Імплантати з біорозкладаної нанокерамікі
Всі ми з дитинства знайомі з персонажами з казкової повісті А. М. Волкова «Чарівник Смарагдового міста», в якій Опудало мріяв про мізках, а Залізний Дроворуб - про серце. Були й інші персонажі, які б захотіли отримати своє тіло назад, наприклад Робокоп і професор Доуеля.
Їм могли б допомогти сучасні розробки в області біоматеріалів. Біоматеріали - це матеріали, покликані замінити пошкоджені ділянки організму, їх окремі органи і тканини. Наприклад, перелом або травма кістки веде до необхідності заміни пошкодженої області штучним імплантатом.
Сучасні розробки в області біоматеріалів і підходи до їх створення
З часу перших спроб використання фосфатів кальцію в медицині концепція застосування біоматеріалів зазнала серйозних змін. На перший план вийшов так званий регенераційні підхід, в рамках якого акцент робиться на заміщення біоматеріалу нативной (власної) зростаючої кісткою, матеріалу відводять роль (активного) джерела необхідних для побудови кісткової тканини елементів. Очікується, що «ідеальний імплантат» повинен поступово розчинятися в середовищі організму, виконуючи при цьому свої опорні функції, а на його місці повинна утворюватися нова кісткова тканина. Очевидно, що резорбтивная функція (розчинення) біоматеріалу має вкрай важливе значення для успішної інтеграції (впровадження) матеріалу в організм. Швидкість регенерації кістки залежить від декількох факторів, таких як пористість, склад, розчинність і присутність деяких хімічних елементів, які виходять в ході розробці (розчинення) керамічного матеріалу, полегшуючи регенерацію кістки, що проводиться спеціальними клітинами, остеобластами. У порівнянні з активно використовуються в медичній практиці гидроксиапатитом кальцію Ca10 (PO4) 6 (OH) 2 (ГАП), перспективним вважається матеріал на основі нанорозмірного карбонатвмісними гідроксиапатиту Ca10-x Nax (PO4) 6-x (СO3) x (OH) 2 ( КДАП). Він має ряд переваг: більш точно відтворює склад кісткової тканини в порівнянні з ГАП і має підвищену біорезорбціей і остеоіндукціей. Це означає, що імплантат з нано-КГА, поступово розчиняючись, буде заміщатися новоствореної природною кісткою, яка повністю замінить імплантат.
Мікрофотографія нанокристалічного карбонатгідроксіапатіта
Мікрофотографія керамічної гранули
з нанокристалічного карбонатгідроксіапатіта ( «міні-імплантат»)
З розвитком біоінженерних технологій стане можливим створення кісткової тканини природним біологічним шляхом з використанням стовбурових клітин. Наприклад, можна буде створити зубні зачатки, які будуть природно проростати після імплантації. Однак за прогнозами, в найближчі десятиліття реально доступними будуть тільки біоматеріали штучного (синтетичного) походження.
Читати статті за темами:
Помилка в тексті?
Виділи її та натисни ctrl + enter