Создан искусственный материал для покрытия имплантата, способствующий уменьшению воспаления
Заболевания костей становятся все более распространенными в современном обществе из-за старения населения. Следовательно, происходит рост использования как зубных, так и ортопедических имплантатов для лечения заболеваний костной ткани.
История имплантатов происходит от 1 года нашей эры, когда в Древнем Риме использовались зубные имплантаты из кованого железа.
Но, несмотря на долгую историю, все еще существует множество проблем, связанных с процедурой имплантации. Например, это ослабление имплантата вследствие медленной интеграции в костную ткань, или возникшее воспаление, требующее повторного хирургического вмешательства.
Чтобы решить поставленные задачи, была предпринята попытка покрыть материал имплантата «искусственной костью», которая имеет такой же состав, как и у настоящей.
Однако, в данном случае обычные способы нанесения покрытия не подходили. Была необходима определенная методика синтеза для производства искусственного костного материала. Также важна техника нанесения материала, которая занимает достаточное количество времени.
Кроме того, связь между субстратом и слоем искусственного костного покрытия имеет тенденцию быть слабой, что приводит к повреждению или даже выпадению участков слияния, а методы покрытия, которые можно было бы применить к реальным пациентам в клинических условиях, были редкими.
В этих условиях исследовательская группа доктора Ходжон Чжона из Центра биоматериалов Корейского института науки и технологий (KIST) объявила, что они разработали керамическое покрытие искусственной кости, обладающей тройной силой адгезии по сравнению с обычными материалами покрытия.
Исследователи разработали технологию для индукции искусственного покрытия костей, на что потребовалось как минимум день и десятки шагов, когда шаг за шагом производилась определенная процедура.
При использовании данной технологии нет необходимости отдельно синтезировать сырье для покрытия искусственной кости. Создать покрытие можно с помощью наносекундного лазера без какого-либо дорогостоящего оборудования или процесса термообработки.
Благодаря новой методике можно сформировать слой покрытия с более сильной адгезивной способностью, чем сразу несколько методов покрытия, применяемых сегодня в клинической практике.
Кроме того, в случае использования этого процесса, он приводит к прочному покрытию не только металлических поверхностей, а также и поверхностей из полимерных материалов, таких как ортопедические пластмассовые имплантаты, что было невозможно с использованием традиционных методик.
Чтобы уменьшить число этапов, участвующих в процессе, а также продолжительность синтеза и в то же время обеспечить надежное покрытие, команда доктора Джона поместила материал, который должен быть покрыт, в раствор, содержащий кальций и фосфор, основные компоненты кости, и облучила его лазером.
Температура повышалась локальным образом в месте воздействия лазера, вызывая реакцию с участием кальция и фосфора с образованием керамической искусственной кости (гидроксиапатита), а также формированием слоя покрытия.
Способ нанесения гидроксиапатитного покрытия с использованием наносекундного лазера является простым методом индуцирования биоактивности в небиоактивных материалах, таких как титан и PEEK
В отличие от традиционных методов нанесения покрытия, синтез компонента искусственной кости индуцируется лазером, и в то же время поверхность субстрата нагревается выше температуры плавления, чтобы искусственный костный материал адсорбировался на расплавленной поверхности и затвердевал, как есть, чтобы усилить силу адгезии.
«Способ нанесения гидроксиапатитного покрытия с использованием наносекундного лазера является простым методом индуцирования биоактивности в небиоактивных материалах, таких как титан и PEEK (полиэфирэфиркетон), которые обычно используются в качестве биоматериалов. Я думаю, что в связи с нашим открытием изменятся и правила игры, поскольку наш материал найдет широкое применение в различных медицинских устройствах, где необходима остеоинтеграция» -сказал доктор Ходжонг Чон.
