Ученые из Университета штата Северная Каролина (США) разработали технологию нанесения на имплантаты полимерной пленки, снижающей риск их отторжения организмом. Об этом сообщается на сайте образовательного учреждения.
Основу покрытия составил полимер полиэфирэфиркетон (PEEK) в сочетании с гидроксиапатитом (HA) — основным неорганическим компонентом костной ткани. Гидроксиапатит наносился на тонкий слой диоксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), после чего нагревался с помощью микроволн. YSZ при этом выполнял роль экрана, предотвращавшего плавление PEEK. Нагревание сделало HA более устойчивым к внутренней среде организма, замедляя процесс растворения фосфата кальция и способствуя принятию имплантата.
В эксперименте исследователи испытали три модели PEEK-имплантатов на кроликах: без покрытия; с покрытием из HA, обработанным микроволнами; с покрытием из HA, обработанным микроволнами и в автоклаве — для усиления кристаллической структуры компонента. Микроскопический анализ и рентгенография, проведенные спустя восемнадцать недель после операции, показали, что костеобразование вокруг имплантатом с покрытием из HA более чем вдвое превышало показатель PEEK-имплантатов без покрытия.
Для подтверждения результатов ученые провели пуш-тестирование на предмет величины силы, необходимой для отделения имплантата от модели кости. В случае имплантатов из HA, обработанных микроволнами, показатель составил 299,1 Ньютон на квадратный миллиметр, имплантатов из HA, обработанных в автоклаве, — 312,5 Ньютон на квадратный миллиметр. Отделение непокрытых PEEK-имплантатов потребовало 183,9 Ньютон на квадратный миллиметр.
«Независимо от темпов роста и вязкости кости, образцы с HA-покрытием превзошли оригинальные PEEK-имплантаты. Вероятно, их изготовление приведет к незначительному подорожанию процедуры, но сведет к минимуму необходимость повторных операций», — сообщила профессор Афсанех Рабией.
Кроме того, на сегодняшний день не зафиксировано побочных эффектов от использования модифицированных имплантатов. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США уже одобрило технологию к применению в клинической практике. В настоящее время ученые находятся в поисках партнеров для коммерциализации разработки.
