Доктор Наталья Вуйчик из Института нанотехнологий и материаловедения Гданьского технологического университета работает над альтернативными материалами для производства композитов, используемых в костных имплантатах. Ее исследования могут способствовать разработке инновационных решений, которые не будут нарушать биохимический баланс организма. 

Целевым результатом исследования является создание композита, который можно использовать для изготовления современных имплантатов для заполнения мини-полостей в костях. Он ускорит регенерацию кости или послужит покрытием для постоянных имплантатов, например, из титана. 

Материалы, используемые при производстве костных имплантатов, содержат биоактивные стекла. Они обычно используются в качестве силикатных стекол и даже добавляются в некоторые зубные пасты. Благодаря им имплантаты обладают свойствами, заставляющими регенерировать кость именно в том месте, где они расположены. Половина состава этих стекол состоит из оксида кремния, а остальная часть примеси фосфора, кальция и натрия. 

Стекла на силикатной основе растворяются очень медленно, на это уходит от года до нескольких лет. Проблема в том, что кремний — это элемент, который естественным образом встречается в организме человека только в следовых количествах. «Нам неизвестны долгосрочные последствия присутствия этого элемента в организме в высоких концентрациях», объясняет доктор Вуйчик. 

Замена основной силикатной матрицы при производстве биостекла на фосфатную приводит к значительно большему увеличению растворимости материала. Более того, фосфор встречается в живых организмах и является естественным строительным материалом для костей, поэтому его растворение не будет риском, как в случае с кремнием. 

«Проще говоря, имплантат должен рассасываться достаточно медленно, чтобы кость регенерировала, и достаточно быстро, чтобы не нарушить последнюю стадию регенерации», поясняет ученая. 

Аркадиуш Сломчинский