Полимерное покрытие соединяет металлические имплантаты с костями человека

Coatings Today
08.09.2020 294

Как сообщается в пресс-релизе AlphaGalileo, титановый имплантат покрывают пространственной разветвленной наноструктурой (дендример), которая выступает в качестве моста между титаном и костью. Кроме того, покрытие содержит вещества, которые способствуют образованию новых тканей на поверхности протеза. Благодаря этому "здоровый" компонент связывается с протезом, обеспечивая естественную фиксацию, более надежную и долговечную, чем позволяют современные технологии, считают исследователи.

Области применения охватывают все челюстные, тазобедренные и коленные протезы, а также зубные имплантаты. Эта технология может продлить срок службы ортопедических имплантатов, которые на сегодняшний день служат около 10 лет.

В данном проекте принимали участие исследователи из Университета Малаги, Андалузского Центра наномедицины и биотехнологии-BIONAND, Технологического института Канарских островов, компании Osteobionix и CIBER (Сетевой центр биомедицинских исследований).

Метод, предложенный учеными в статье "Дендритный каркас на титановых имплантатах. Универсальная стратегия повышения биосовместимости", позволяет придать имплантатам определенные характеристики, они имеют более однородную структуру с более высокой прочностью, поэтому меньше подвержены износу. Он также позволяет контролировать состав для введения определенных лекарственных препаратов, чтобы избежать отторжения и инфицирования.

Чтобы стимулировать связывание костных клеток и имплантата, исследователи включили в покрытие фрагменты белков, известных как фибронектины, которые организм вырабатывает естественным образом. Эти молекулы ускоряют рост клеток и, таким образом, уменьшают риск отторжения. “Интегрины клеток действуют как идеальные крючки, которые прикрепляются к фрагментам фиронектина, включенным в дендримерную структуру, обеспечивая надежную интеграцию между имплантатом и организмом человека”, — объясняет Леонор Снтос-Руис, исследователь из Университета Малаги и один из авторов статьи.

Крючки прикрепляют каждую ветвь каркаса к кости, закрепляя имплантат и способствую “естественному соединению” благодаря интеграции металла с живой тканью. “Благодрая этим уникальным свойствам дендримерные системы подходят для широкого использования в регенеративной медицине”, — добавляет Сантос-Руис.

В полимер можно встроить и другие вещества, в том числе противовоспалительные средства и антибиотики.

RGD-последовательность

Ученые модифицировали поверхность дендримеров с помощью фрагмента фибронектина, известного как “RGD-домен”, состоящего из трех аминокислот (арагнин, глицин и аспертат), которые служат якорем для рецепторов клеточной мембраны (интегринов). Эти рецепторы передают клеткам многочисленные сигналы об окружающей среде и определяют, может ли клетка прикрепляться к определенному материалу.

Металлы, полимеры и синтетические продукты, используемые для изготовления традиционных протезов, не содержат RGD-домен, поскольку это не биологические материалы. Поэтому клеткам сложно распознавать их. Когда металл покрыт дендримером с RGD-доменом, клетка находит точку опоры в этом металле и связывается с ним естественным образом. Это улучшает клеточную адгезию к титановой поверхности и повышает биосовместимость. Дендример прикрепляется к кости, которая воспринимает его как часть самой себя, а не нечто чужеродное. Имплантат и место его установки могут говорить на одном "биологическом языке", предотвращая отторжение.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Hauschild SpeedMixer производит высококачественные клеи
Hauschild SpeedMixer производит высококачественные клеи
Миксер Hauschild SpeedMixer от компании Hauschild Engineering (Хамм, Германия), впервые разработанный в 1974 году и…
Coatings Today
17.11.2020
219
Степень защиты на страже работы в агрессивной среде
Степень защиты на страже работы в агрессивной среде
Агрессивная среда на предприятии может негативно сказаться на всём оборудовании в технологическом процессе. Защиту от…
Coatings Today
12.11.2018
258
Пуленепробиваемые покрытия
Пуленепробиваемые покрытия
Три инженера из Хьюстонского университета недавно заинтересовались использованием хитина и методов 3D-печати для производства пуленепробиваемых…
Coatings Today
06.08.2020
223
Цемент с отрицательным содержанием углекислого газа
Цемент с отрицательным содержанием углекислого газа
Цементная промышленность выделяет большое количество вредного для окружающей среды углекислого газа. Текущие исследования направлены на…
Barbara Lothenbach
12.08.2022
63
Защита от коррозии и трибокоррозии
Защита от коррозии и трибокоррозии
В недавно проведенном исследовании описан новый способ защиты сплава AZ31B Mg путем гидротермической обработки поверхности…
14.10.2022
76
Новые перчатки Ergodyne для рабочих решают проблемы защиты рук от порезов
Новые перчатки Ergodyne для рабочих решают проблемы защиты рук от порезов
Перчатки воздухопроницаемые, холодные на ощупь и обеспечивают превосходное сцепление с маслянистыми / влажными поверхностями (настолько…
Coatings Today
10.02.2019
310
Новая модель искусственного интеллекта и атомные структуры в несовершенных металлах
Новая модель искусственного интеллекта и атомные структуры в несовершенных металлах
Исследователи из Университета Ватерлоо в Канаде нашли лучший способ определять атомные структуры, что является важным…
Coatings Today
07.08.2018
229
Новое водоотталкивающее покрытие для морских судов
Новое водоотталкивающее покрытие для морских судов
Аниш Тутея, доцент материаловедения и приборостроения в Мичиганском университете, недавно возглавил исследование омнифобного покрытия –…
Coatings Today
04.07.2018
295
Новое высокоэффективное антибактериальное покрытие
Новое высокоэффективное антибактериальное покрытие
Ученые представили антибактериальное покрытие, полученное благодаря взаимоусиливающему действию равномерно распределенных наночастиц TiO2 и многофункциональным катионным…
Coatings Today
17.08.2021
116