В России материал для восстановления костей улучшили с помощью ионов гадолиния

Костный цемент используют в медицине для замены повреждённых участков костей. Сотрудники Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН создали новый состав на основе фосфатов кальция и магния с добавлением ионов гадолиния.

Это позволило сделать цемент прочнее и заметнее на КТ и МРТ, сохранив его биосовместимость.

Новый состав будет легче отследить внутри организма во время операции. Далее учёные планируют провести клинические исследования материала.

Для замены повреждённой костной ткани применяют цементные материалы на основе полиметилметакрилата. Это прочный самозатвердевающий полимер, но у него есть недостатки:

  • не растворяется в воде;
  • плохо совместим с организмом из-за раздражающего действия;
  • затвердевает при температуре до 70 °С, что может привести к ожогу близлежащих тканей.

Учёные из Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН (Москва) разработали новый цементный материал на основе фосфатов кальция и магния. Он обладает хорошими механическими свойствами, способствует образованию естественной костной ткани и затвердевает при безопасной для клеток температуре.

Преимущество материала в том, что он совместим с тканями организма. Однако это усложняло наблюдение за ним во время операций и после них. Теперь же этот материал стал видимым с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Исследователи добавили в материал ионы гадолиния — редкоземельного металла, который используют как контрастное вещество при визуализации КТ. Это повысило прочность материала, поскольку гадолиний изменил фазовый состав и микроструктуру цемента.

Новый цементный материал обладает антибактериальными свойствами против кишечной палочки (Escherichia coli). Это снизит риск инфекций после операций. Доклинические исследования показали, что новый цемент хорошо совместим с человеческими клетками.

Созданный костный цемент имеет ряд важных свойств: прочность, антимикробный эффект, биосовместимость, возможность визуализации с помощью КТ и МРТ. Это делает его перспективным материалом в реконструктивно-восстановительной хирургии.

Руководитель проекта Владимир Комлев, доктор технических наук, профессор РАН и МГУ, член-корреспондент РАН, директор Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, сообщил, что в дальнейшем будут проведены клинические исследования для подтверждения безопасности и эффективности цемента.

Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Magnesium and Alloys.

31.10.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком

Иммунная система у людей с раком час...

Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ

Некоторые люди, проснувшись, отлично помнят св...

От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга

В журнале Brain Medicine вышел большой обзор п...

Найден новый ключ к разгадке болезней Паркинсона и Альцгеймера
Найден новый ключ к разгадке болезней Паркинсона и Альцгеймера

При болезнях Паркинсона и Альцгеймера бел...

FCDB: Ученые открыли секрет молодости мышечной ткани
FCDB: Ученые открыли секрет молодости мышечной ткани

Исследователи из Токийского столичного ун...

Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель

Ученые создали новое вещество на основе к...

1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома
1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома

В наших клетках только малая часть генетическо...

Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости
Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости

Новое исследование показало, что выписка ...

Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только

Доцент Московского Политеха Егор Мусин разраба...

Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака
Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака

Исследователи из Института биомедицинских...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
СПбГУВМ анонсировал лабораторию для развития племенного животноводства
Ученые Казанского ГАУ выявили культуры, способные снизить выбросы CO2 в атмосферу на 25-27%