Российские химики разработали новый тип костных цементов на базе магний-кальциевых фосфатов с добавлением небольших количеств ионов цинка, который способен выдерживать высокие нагрузки, а также активно уничтожать болезнетворных микробов вокруг себя. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Materials.
Доклинические исследования разработанных материалов показали, что новые костные цементы эффективно противостоят распространению стафилококка и кишечной палочки, часто вызывающих внутрибольничные инфекции. Материал продемонстрировал полное подавление их роста в радиусе до восьми миллиметров в течение 24 часов. Это указывает на то, что применение цинксодержащих цементов поможет бороться с «супербактериями».
Костный цемент используется для крепления протезов к кости в операциях по увеличению подвижности суставов. Группа российских исследователей под руководством Владимира Комлева, директора Института металлургии и материалов РАН в Москве, изучала свойств материалов, которые помогли бы заменить костные цементы на базе синтетического полимера полиметилметакрилата. Это вещество токсично для организма и не обладает бактерицидными свойствами, что заставляет учёных искать ему замену.
Одним из самых перспективных кандидатов на эту роль выступают костные цементы на базе магний-кальциевых фосфатов, в которых содержатся небольшие количества бактерицидных веществ, в частности, ионы серебра. Учёные обнаружили, что дорогостоящее серебро в таких материалах можно заменить на цинк, который не только обладает сопоставимым противомикробным действием, но и также ускоряет рост костей.
Микрофотография поверхности костного цемента, сканирующая электронная микроскопия. Источник: Владимир Комлев
Разработанные исследователями костные цементы на базе цинка и магний-кальциевых фосфатов, похожие по структуре на природный минерал ньюбериит, способны выдерживать нагрузки до 500 кг/см2, что вдвое больше, чем возможности составов без цинка. При этом новый костный цемент столь же эффективно уничтожает колонии патогенной кишечной палочки и стафилококка, как и его аналоги на базе серебра.
В дополнение к этому, новый материал оказался хорошо совместим с человеческими клетками, что потенциально должно ускорять процесс заживления костной ткани во время хирургических операций. Как надеются исследователи, их разработка будет широко использоваться в медицинской практике уже в ближайшее время.
Источник новости: habr.com
