Создан хирургический материал на основе яичной скорлупы

Биоактивный полимерно-керамический композит для фиксации имплантатов и восстановления костных дефектов черепа разработан международной группой материаловедов из Центра композитных материалов НИТУ «МИСиС». Инновационный состав материала на основе биокерамики из яичной скорлупы обеспечивает повышенную прочность и биоинтеграцию имплантатов. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Asian Ceramic Society.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус национального исследовательского технологического университета.

Полиметилметакрилат (ПММА) — это синтетический полимер, используемый хирургами в качестве «костного цемента» из-за его самоотверждающихся свойств и прочности. Но этот материал по своей природе биоинертен, поэтому имеет слабые химические и биологические взаимодействия с живыми тканями и с трудом интегрируется с костями.

Коллектив Центра композитных материалов НИТУ «МИСиС» решил эту проблему, модифицировав полиметилметакрилат, добавив диопсид — материал из разряда силикатной биокерамики. Он известен отсутствием токсичности для живых клеток, биоразлагаемостью и способностью стимулировать остеогенез — образование костной ткани на его поверхности.

Яичная скорлупа имеет такие преимущества для здоровья, как минерализация и рост костей, лечение остеопороза, и поэтому используется в качестве костного трансплантата. Мы приняли экономичный подход к переработке биоотходов, чтобы улучшить качество жизни пациентов с заболеваниями костей. При производстве композитов использовался диопсид, полученный из яичной скорлупы.

Инна Булыгина, соавтор исследования, студентка факультета биоматериаловедения ИФН НИТУ «МИСиС»

Разработчики предложили оптимизировать материал, добавив в полимерную матрицу ПММА биоактивную керамику.

В результате ученые получили пористый композитный материал ПММА/диопсид, который был произведен методом литья в растворитель. В ходе экспериментов исследователи пробовали разные пропорции диопсида — 25, 50 и 75%.

Процесс образования и резорбции костей регулируется несколькими агентами, включая факторы роста, белки и гормоны. В то же время различные ионы, такие как фосфор, кальций, стронций, магний и диоксид кремния,  участвуют в регенерации, минерализации и метаболизме костей, и именно эти элементы обеспечивают введение диопсида в композит.

Образцы, содержащие 50% диопсида, показали лучший результат — они продемонстрировали 4-кратное увеличение прочности на сжатие и после 4 недель испытаний in vitro показали хорошую способность откладывать костные минералы на своей поверхности. Механические свойства полученных пористых композитов соответствуют свойствам губчатой ​​кости человеческого тела.

По мнению ученых, отходы сельскохозяйственной и пищевой промышленности могут быть использованы для промышленного производства хирургического материала. Однако сбор, очистка и переработка потребуют раздельного сбора отходов.

В настоящее время разработчики завершают серию лабораторных испытаний полученных образцов.

Читать также

После введения российской вакцины у добровольцев нашли 144 побочных эффекта

Создан способ искоренить паразитов, перекрыв все пути их метаболизма

Благодаря новой технологии лекарства не будут портиться при перепадах температур

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китай построит «фабрику элементарных частиц» для поиска темной материи
Наука
«Звездотрясения» разрывают нейтронные звезды перед столкновением с черной дырой
Космос
Эксперты: DeepSeek использовала Gemini от Google для обучения своей модели ИИ
Новости
ИИ научился диагностировать депрессию и аутизм по сканам мозга
Наука
Астрономы раскрыли тайну происхождения экстремально горячей экзопланеты
Космос
Исследователь Университета Иннополис получил премию посла Китая в области искусственного интеллекта
Иннополис
Посмотрите на мощное извержение Этны из космоса: что происходит прямо сейчас 
Космос
Первую операцию по имплантации нейростимулятора для лечения боли провели в России
Наука
GigaChat готовится к выходу в космос: нейросеть от Сбера станет ассистентом космонавтов на МКС
Космос
Млечный Путь может избежать столкновения с Андромедой: но есть нюанс
Космос
Россия развернет 886 спутников «Рассвет» для интернета до 2030 года
Космос
Юра Борисов может сыграть сооснователя OpenAI, разработавшей ChatGPT: что известно прямо сейчас
Новости
Физики создали «самую маленькую скрипку в мире»: она тоньше человеческого волоса
Новости
Воссоздан рецепт производства древнейшего красителя: его использовали в Древнем Египте
Наука
Конкурент Neuralink впервые испытал мозговой имплантат на человеке
Новости
Спутник показал гигантские волны, которые девять дней сотрясали Землю
Наука
Ученые раскрыли секрет памяти: как мозг запоминает и воспоминает информацию
Наука
Экспериментальные российские спутники связи выведут на орбиту уже в этом году: что о них известно
Наука
Подо льдами Антарктиды нашли следы затерянного мира
Наука
Физики поняли, что произошло в первые секунды Вселенной: это их удивило
Космос