Уникальный биощит для скелета

Отечественные химики разработали новый тип костных цементов на базе магний-кальциевых фосфатов с добавлением небольших количеств ионов цинка, который способен выдерживать высокие нагрузки, а также активно уничтожать болезнетворные микробы вокруг себя. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Materials, сообщает VladMedicina.ru со ссылкой на пресс-службу РНФ.

Доклинические исследования разработанных материалов показали, что новые костные цементы эффективно противостоят распространению стафилококка и кишечной палочки, часто вызывающих внутрибольничные инфекции. Материал продемонстрировал полное подавление их роста в радиусе до восьми миллиметров в течение 24 часов. Это указывает на то, что применение цинксодержащих цементов поможет бороться с «супербактериями».

Костный цемент используется для крепления протезов к кости в операциях по увеличению подвижности суставов. Группа российских исследователей под руководством директора Института металлургии и материалов РАН Владимира Комлева изучала свойства материалов, которые помогли бы заменить костные цементы на базе синтетического полимера полиметилметакрилата. Это вещество токсично для организма и не обладает бактерицидными свойствами, что заставляет ученых искать ему замену.

Одним из самых перспективных кандидатов на эту роль выступают костные цементы на базе магний-кальциевых фосфатов, в которых содержатся небольшие количества бактерицидных веществ, в частности, ионы серебра. Ученые обнаружили, что дорогостоящее серебро в таких материалах можно заменить на цинк, который не только обладает сопоставимым противомикробным действием, но и также ускоряет рост костей.

Разработанные исследователями костные цементы на базе цинка и магний-кальциевых фосфатов, похожие по структуре на природный минерал ньюбериит, способны выдерживать нагрузки до 500 кг/см2, что вдвое больше, чем возможности составов без цинка. При этом новый материал столь же эффективно уничтожает колонии патогенной кишечной палочки и стафилококка, как и его аналоги на базе серебра.

В дополнение к этому, новинка оказалась хорошо совместима с человеческими клетками, что потенциально должно ускорять процесс заживления костной ткани во время хирургических операций. Как надеются исследователи, их разработка будет широко использоваться в клинической практике в самой ближайшей перспективе.

Как ранее сообщал портал VladMedicina.ru, группа ученых Первого МГМУ им. И.М. Сеченова и Института фотонных технологий РАН на основе прямого лазерно-индуцированного переноса разработали инновационный способ биопечати сфероидов — шарообразных структур из клеток, где они благодаря белкам внеклеточного матрикса обмениваются сигнальными молекулами и развиваются, как в естественной ткани. Российская разработка стала первой в мире, полученные данные ученые собираются использовать в дальнейших исследованиях, в частности, для создания аналогов уретры, кожи и хряща.

Фото: mavink.com