Поверхности костных имплантатов должны быть устроены таким образом, чтобы стимулировать клетки пациента к оссеоинтеграции – связыванию титанового протеза с окружающей костной ткани. Новый тип имплантатов использует для этой цели наноструктурированную поверхность.

Зубные протезы применяются с довольно большим успехом. Это отчасти связано с микротопографией их поверхности, облегчающей оссеоинтеграцию. Однако, результаты имплантации в остальные кости (кроме челюстных) остаются намного менее успешными. Исследователи из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе предложили новый тип поверхности для протезов, основанный на эффекте самосборки коллоидных нанокристаллов. На титановые имплантаты наносился слой нанокристаллов гидроксиапатита – основного минерального компонента костной ткани.

Сама идея использования гидроксиапатита не нова: покрытия микронной и субмикронной толщины используются в протезах довольно давно. Однако, в новой работе учёным удалось добиться нового типа нанотопографии поверхности – регулярной структуры нанокристаллов, расположенных через равные интервалы. Покрытия были получены осаждением нанокристаллов на поверхность, подготовленную двухкислотным травлением (DAE) для создания благоприятной микротопографии.

Рис. 1. Костные протезы с наноструктурированной поверхностью: (A) обычный титановый имплантат и (B) такой же с нанесёнными на него нанокристаллами гидроксиапатита.

Испытания на крысах со вживлением имплантата в бедренную кость показали, что эффективность остеоинтеграции на 129% превышала показатели для протезов, поверхность которых подвергалась травлению без последующего осаждения нанокристаллов, и на 782% – для имплантатов с гладкой поверхностью. Эта технология уже имеет важное коммерческое приложение.

Василий Артюхов