Российские ученые нашли способ замедлить разрушение магниевых имплантатов

❋ 4.8

Российские ученые разработали защитное покрытие для биорезорбируемых магниевых сплавов, которое позволяет замедлить коррозию материала и существенно уменьшить образование газа при его растворении в биологической среде.

НИТУ МИСИС

# имплантаты

# материалы

# медицинские технологии

# сплавы

Новые биоразлагаемые магниевые сплавы и методы обработки поверхности значительно расширили их клиническое применение в ортопедии и остеосинтезе. Однако быстрая деградация магниевых имплантатов может не только привести к риску преждевременного механического разрушения, но и осложнить процесс реабилитации пациентов из-за образования газовых полостей

Исследователи НИТУ МИСИС, Российского университета медицины, Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН предложили решить эту задачу с помощью специальных защитных покрытий. Ученые сравнили два варианта обработки поверхности магниевого сплава: оксидное покрытие и фторсодержащее покрытие, полученное методом плазменной электролитической обработки.

Для оценки эффективности покрытий исследователи поместили образцы в раствор, имитирующий биологическую среду, а также провели испытания in vivo и отслеживали образование газовых полостей с помощью компьютерной томографии. Результаты показали, что у образцов без покрытия объем газовых полостей постоянно увеличивался. Наиболее эффективным оказалось фторсодержащее покрытие, которое формирует более плотный и однородный защитный слой с меньшим количеством пор. Благодаря этому биологические жидкости медленнее проникают к поверхности сплава, а процесс его деградации протекает более равномерно.

Объем газа вокруг образцов с фторсодержащим покрытием оказался более чем в 10 раз меньше по сравнению с необработанными образцами. Кроме того, такое покрытие продемонстрировало более высокую устойчивость к коррозии и лучше сохраняло свои защитные свойства в течение всего периода наблюдений. Авторы исследования считают, что это связано с формированием плотного фторидного слоя, который препятствует проникновению агрессивных компонентов среды к поверхности металла.

Фторсодержащие покрытия позволяют эффективнее контролировать процесс деградации магниевых сплавов и существенно уменьшать образование газа при их растворении. После прохождения клинических испытаний технология может найти применение при создании биорезорбируемых материалов с более предсказуемым поведением в биологической среде.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале Surfaces and Interfaces (Q1).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Университет науки и технологий МИСИС — это ведущий вуз в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов; первый в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета». Первое место в России и ТОП-100 в мире в рейтинге QS Materials Science за 2023 год. В университете действуют 45 научно-исследовательских лабораторий и 3 научных центра мирового уровня. В состав НИТУ МИСИС входят 8 институтов, 4 филиала в России и 2 за рубежом.