Разработан новый гель для стимулирования роста кости на имплантах

Исследовательская группа ученых из университета Упсалы получила новое покрытие для имплантов, применяющихся в хирургии. Гель, по мнению разработчиков, улучшит интеграцию импланта в кости и предотвратит его отторжение. Эксперимент по рассеиванию нейтронов, проведенный в Institut Laue-Langevin (ILL) в Гренобле, показал, как белок, который способствует росту костей, связывается с этой поверхностью и может высвобождаться контролируемым образом.

Ортопедические и стоматологические импланты устанавливаются пациенту на много лет. Однако успех внедрения этих компонентов зависит от того, насколько хорошо они интегрируются в окружающую их костную ткань. Гели, которые были получены путем модификации гиалуроновой кислоты - большой биологической молекулы - могли бы использоваться в качестве покрытия имплантов. Новая разработка, заключающаяся в покрытии титановых поверхностей специальным био-гелем, показывает, что этот материал может связывать молекулы белка, которые способствуют образованию костной ткани.  Испытания показывают, что белки могут медленно высвобождаться и входить в контакт с растворенными ионами кальция. Этот процесс будет стимулировать рост костной ткани на импланте. 

Слои геля толщиной всего несколько нанометров были изучены с помощью нейтронной рефлектометрии в институте ILL. Эта техника обеспечивает получение детальной картины того, что происходит на поверхности импланта. В своей новой работе исследовательская группа показала, что белок BMP-2, который, как известно, стимулирует рост костной ткани, связывался с этим гелем. Также было показано, что слой белка сохранял стабильность в водной среде, но белки могли высвобождаться при воздействии растворов, содержащих кальций. Данный процесс наблюдался в режиме реального времени с помощью нейтронной рефлектометрии для отслеживания количества белка на поверхности материала.

Сейчас группа исследователей запустила испытания металлических имплантов с новым гелевым покрытием на лабораторных кроликах. Исследование ведется совместно со Шведским сельскохозяйственным университетом в Упсале. В дальнейшем возможно проведение клинических испытаний.

«Мы полагаем, что новые материалы могут быть использованы в медицине для модуляции заживления в костной ткани. Нейтроны являются идеальным инструментом для изучения того, как происходит взаимодействие металлических поверхностей, биополимеров и белков, благодаря определенной технике контрастирования, которая выделяет только белковые компоненты», - говорит доцент Д. Осипов химического факультета в Университете Упсала.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: