Российские и иранские исследователи разработали новое покрытие на основе минеральных нанотрубок, которое значительно улучшает коррозионную стойкость магниевых имплантатов и увеличивает их срок службы в человеческом организме.
Ученые из Института химии Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) вместе с коллегами из Университета Бу-Али Сина (Хамадан, Иран) представили новый метод защиты магниевых имплантатов от преждевременного разрушения. Они разработали многослойное покрытие, которое включает керамическую основу и полимерный слой с добавлением алюмосиликатных нанотрубок, содержащих ингибитор коррозии.
Магниевые сплавы активно используются в медицине для временной фиксации костей, так как они по механическим свойствам близки к костной ткани и со временем рассасываются, исключая необходимость в повторных операциях для удаления имплантата. Однако главной проблемой таких материалов является быстрая коррозия, что может привести к разрушению изделия до полной регенерации кости.
Созданное покрытие решает эту задачу. Исследователи применили метод плазменного электролитического оксидирования для формирования керамического слоя, после чего нанесли на него биосовместимый полимер с нанотрубками из галлуазита, содержащими органический ингибитор коррозии — бензотриазол. Эта комбинация значительно повысила устойчивость сплава к окислению и позволила контролировать скорость его растворения.
Эксперименты продемонстрировали, что гибридное покрытие увеличивает коррозионную стойкость магниевых образцов в 33–79 раз по сравнению с необработанными, и в 5–12 раз прочнее, чем изделия с одним только керамическим слоем. При этом скорость разрушения уменьшилась почти в пять раз, а на поверхности не наблюдались заметные повреждения.
По словам руководителя проекта, доктора химических наук, профессора РАН Андрея Гнеденкова, новая технология не только продлит срок эксплуатации биодеградируемых медицинских имплантатов, но и может найти применение в авиационной, автомобильной и электронной отраслях. В ближайших планах ученых — проведение доклинических и клинических испытаний для подтверждения безопасности и эффективности нанопокрытия в хирургии.
Фото: hi-tech.mail.ru