Российские химики изучили поведение биорезорбируемого сплава магния в условиях, приближенных к организму человека. Во время исследования in vitro было выяснено влияние состава и локальные отличия поверхности кальцийсодержащего сплава магния Mg-0,8Ca на его коррозию. Модель, разработанная на основе новых сплавов, поможет изобрести безопасные, биоактивные и разлагаемые материалы для имплантатов.
В настоящее время имплантаты широко применяют во многих областях медицины, таких как ортопедия, сердечно-сосудистая хирургия, травматология и другие, а потому усовершенствование материалов, используемых для их изготовления, является одним из важных направлений. Традиционно это неразлагающиеся (химически стойкие) металлы и сплавы, однако имплантаты на их основе, несмотря на свою максимальную стабильность, имеют ряд ограничений.
Альтернативой могут служить биоразлагаемые металлические материалы, и наиболее обещающие среди них — магний (Mg) и его сплавы.
«Мы выбрали кальций-магниевый сплав, который безвреден для живых систем, так как элементы, входящие в него, постоянно присутствуют в организме человека. По мере деградации они будут высвобождаться и включаться в процессы восстановления кости, ускоряя заживление», — рассказал руководитель проекта Андрей Гнеденков, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии ДВО РАН.
Ученые из Владивостокского Института химии ДВО РАН проверили, как сплав Mg-0,8Ca ведет в себя в жидкостях, имитирующих биологические. Его исследовали в среде для культивирования клеток и в физрастворе, наблюдая за потерей веса, изменениями структуры и химического состава поверхностных слоев. Для этого авторы применяли традиционные и локальные сканирующие электрохимические методы. В результате им удалось разработать модели того, как сплав деградирует в жидкостях, аналогичных тем, что есть в организме.
Результаты анализа демонстрируют, что добавление кальция в магниевый сплав увеличивает деградацию материала за счет усиления протекающий электрохимических реакций — на участках, где примеси было больше, процесс шел быстрее.
Со слов Андрея Гнеденкова, система многообещающая, и ученые продолжают работу над основами коррозионной деградации сплавов магния, перспективных для использования в качестве биодеградируемых имплантатов.
Статья по работе, поддержанной грантами Российского научного фонда, опубликована в журнале Journal of Magnesium and Alloys.
