Российские ученые разработали новое защитное покрытие для биорезорбируемых магниевых сплавов, которое замедляет коррозию имплантатов и значительно снижает образование газа при их растворении в биологической среде.
Биоразлагаемые магниевые сплавы уже расширили применение в ортопедии и остеосинтезе, однако их быстрая деградация может привести к преждевременному разрушению имплантата и осложнить реабилитацию из‑за формирования газовых полостей, пишет Naked Science.
Специалисты НИТУ МИСИС, Российского университета медицины и Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН предложили использовать специальные защитные покрытия. Они сравнили два варианта обработки поверхности: оксидное покрытие и фторсодержащее покрытие, полученное методом плазменной электролитической обработки.
Для оценки эффективности образцы помещали в раствор, имитирующий биологическую среду, а также проводили испытания in vivo, отслеживая образование газовых полостей с помощью компьютерной томографии. У необработанных образцов объем газа постоянно увеличивался. Наиболее результативным оказалось фторсодержащее покрытие — оно формирует плотный однородный слой с минимальным количеством пор, благодаря чему биологические жидкости медленнее достигают поверхности сплава, а его деградация идет более равномерно.
Объем газа вокруг образцов с фторсодержащим покрытием оказался более чем в десять раз меньше, чем у сплава без обработки. Покрытие также показало высокую устойчивость к коррозии и сохраняло защитные свойства на протяжении всего периода наблюдений. Авторы связывают это с формированием плотного фторидного слоя, который препятствует проникновению агрессивных компонентов среды к металлу.
Фторсодержащие покрытия позволяют лучше контролировать деградацию магниевых имплантатов и существенно снижать образование газа. После клинических испытаний технология может быть использована при создании биорезорбируемых материалов с более предсказуемым поведением в организме.
Подробности исследования опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces (Q1).
