Томские ученые научились приближать искусственные кости к настоящим

Химики ТГУ придумали, как сделать искусственную кость более похожей на настоящую. Ученые запатентовали метод синтеза основного минерального компонента костной ткани с применением добавки агар-агар. Он позволяет обеспечить материалу нужную структуру и приблизить искусственную кость к природному аналогу черепа или бедра.

Ученые кафедры неорганической химии ХФ ТГУ запатентовали метод синтеза наноразмерного порошка гидроксиапатита — основного минерального компонента костной ткани — с применением выгорающей добавки агар-агар.

«Кости человека различаются по микроструктуре и механическим свойствам, которые зависят от пористости, поэтому ученые ищут способы еще на стадии синтеза задавать материалу нужную текстуру, — цитирует доцента кафедры неорганической химии ТГУ Наталью Коротченко пресс-служба университета. — Пористость и механические свойства челюстно-лицевых костей, черепной коробки, головки тазобедренного сустава, ребер, предплечья и других неодинаковы. Поэтому для изготовления импланта, который будет заменять утраченный фрагмент конкретной кости, необходим материал с аналогичной структурой».

Чтобы обеспечить гидроксиапатиту нужную пористость, исследователи применяли выгорающие добавки, в том числе используемый в кулинарии заменитель желатина агар-агар. Растительный желатин, который делают из морских водорослей, выгорает под воздействием высоких температур, после чего в материале остаются поры. Их наличие способствует лучшему прорастанию костной ткани сквозь имплант и повышает биосовместимость синтетического материала с родными тканями человека.

«СВЧ-излучение быстро и равномерно нагревает облучаемый образец, благодаря чему процесс синтеза требует меньших временных и энергетических затрат, — говорит Коротченко. — Мы научились получать микропористый гидроксиапатит, но в идеале хотим подобрать такие выгорающие добавки и в таком составе, чтобы синтезировать макропористый материал».

Сейчас ученые проводят эксперименты с разными неорганическими и органическими веществами. Например, используют в процессе синтеза растворимые соли, глюкозу. В качестве возможных вариантов исследователи рассматривают многоатомные спирты и целлюлозу.