Новые биомедицинские имплантаты быстрее заживают кости, акцент делается на персонализированной медицине

По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), в период с 2000 по 2050 год ожидается, что население мира старше 60 лет увеличится с 605 миллионов до более чем 2 миллиардов. Эта тенденция особенно заметна в Азии и Европе, где в некоторых странах к 2050 году большинство людей будут старше 50 лет. Вот почему в последние годы регенеративная медицина была одной из самых активных и хорошо финансируемых областей исследований во многих развивающихся странах.

В рамках этих глобальных усилий по реализации более эффективных методов лечения возрастных заболеваний группа ученых из отдела восстановительной стоматологии Университета Малайи и четырех других университетов США недавно сообщила о большом успехе в разработке новых биомедицинских имплантатов с способность ускорять заживление костей.
В двух исследованиях, финансируемых Национальным научным фондом (NSF) в США и программой High Impact Research (HIR) в Малайзии, проблема интеграции кости и имплантата рассматривалась с разных сторон. В первом исследовании, появившемся на обложке июльского выпуска журнала Applied Surface Science, исследователи продемонстрировали механически превосходное биоактивное покрытие на основе силикатов магния, а не коммерчески доступного фосфата кальция, который образует микротрещины во время подготовки и расслаивается под давлением. Новый материал благодаря более низкому термическому несоответствию с титаном может продлить срок службы несущих ортопедических имплантатов и снизить вероятность послеоперационных осложнений.

В другом исследовании, опубликованном в журнале «Applied Materials & Interfaces» Американского химического общества, описан метод изготовления титановых имплантатов со специальной топографией поверхности, которая удваивает шанс жизнеспособности клеток на ранних стадиях. Новая методика также намного проще по сравнению с существующими и, следовательно, позволяет изготовить индивидуальные имплантаты за меньшее время и за меньшие деньги, предлагая более высокую механическую надежность.
Алиреза Ягуби, автор-корреспондент обоих исследований, считает, что мы движемся к будущему персонализированных продуктов. "Это очень похоже на ваш вкус к музыке и телешоу. Люди разные, и новая тенденция в биотехнологии заключается в создании индивидуализированной медицины, которая соответствует потребностям пациента », — сказал Ягуби.

Он продолжил: «Что касается имплантатов, у нас есть проблема различий в плотности костей у пациентов с остеопорозом, а в некоторых случаях даже у здоровых людей. Поиск способов интеграции имплантатов с костной тканью может быть сложной задачей. Также существуют проблемы с долгосрочным функционированием имплантатов, такие как высвобождение мусора из биоактивных пленок, что потенциально может привести к остеолизу и хроническому воспалению."
Новая технология, используемая учеными для создания титановых имплантатов с желаемыми свойствами поверхности, использует микроволновый нагрев для создания градиента пористости поверх плотного ядра.

Принципы очень похожи на кухонную микроволновую печь и то, как она может облегчить приготовление пищи, однако, очевидно, способность быстрого нагрева полезна не только при приготовлении пищи, но и имеет множество промышленных применений. Проф. Бхадури, директор лаборатории многофункциональных материалов в Университете Толедо, говорит, что они уже много лет используют микроволновую печь для упрощения производства сложных металлических компонентов. «Нам нужен был способ оптимизировать процесс, и микроволновое спекание было естественным решением.

Благодаря нашему новому методу изготовление имплантата из титанового порошка нестандартных размеров и с определенной топографией поверхности достигается за один простой шаг."Бхадури разработал.
Исследователи надеются провести клинические испытания этого нового поколения имплантатов, чтобы в ближайшее время сделать их доступными на рынке. Доктор. Катти, один из ведущих авторов, предполагает, что еще есть возможности для улучшения.

Кутти пришел к выводу, что «шероховатые поверхности и биокерамика оказывают желаемое влияние на остеоинтеграцию, но мы не останавливаемся на достигнутом. Сейчас мы разрабатываем новые способы использования пептидов для еще большего улучшения характеристик имплантатов."Изображение на передней обложке журнала Applied Surface Science суммирует преимущества нового биокерамического покрытия по сравнению с коммерчески доступным фосфатом кальция, который образует микротрещины во время обработки и может позже вызвать остеолиз в несущих ортопедических имплантатах.

Электронная микрофотография клетки остеобласта, расширяющейся на имплант, захватывая поры.

Портал обо всем