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
В Москве дожди, а в пустыне — выпал снег: посмотрите на редкое явление из космоса
Космос
Обнаружено самое далекое мини-гало: радиосигнал прошел 10 млрд световых лет
Космос
Товары для взрослых начнут продавать онлайн по биометрии
Новости
Две трети абитуриентов выбирают ИИ как приоритетное ИТ-направление
Наука
Тираннозавр был не таким, как в фильмах, рассказывает палеонтолог
Наука
Google запустил ИИ-приложение для виртуальной примерки одежды
Новости
В России создали ИИ для защиты памятников от разрушения при строительстве
Новости
Галактику Андромеды показали такой, какой ее еще не видели
Космос
Минспорт требует от киберспортсменов бег и отжимания: новый стандарт вызвал споры
Новости
AAEON выпустила самый компактный одноплатный компьютер с чипами Intel Core 13-го поколения
Наука
Этот паразит годами незаметно поедает мозг: названы главные признаки
Наука
Посмотрите на редкое фото Сатурна: это затмение не увидеть еще 15 лет
Космос
Старые смартфоны превратили в подводные центры обработки данных
Новости
Телескоп в Антарктиде зафиксировал первый свет Вселенной с рекордной точностью
Космос
Орангутаны тоже спят сиесту: днем приматы компенсируют ночной недосып
Наука
Искусственный интеллект науился писать код для компьютерных чипов
Новости
Кофеин активирует механизм, который замедляет старение в клетках
Наука
Археологи повторили путешествие древних людей на каноэ каменного века
Наука
Как правильно мыть голову летом: это важно для аллергиков
Наука
В России в 2025 году появятся шесть новых университетских стартап-студий
Новости