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俄罗斯开发的涂层新技术可将骨损伤恢复速度提高了一倍

据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道,俄罗斯托木斯克理工大学(TPU)的科学家使用3D打印技术制造植入物,将受损骨骼的恢复速度提高了一倍。据研究作者介绍,他们提出的在植入物表面涂覆生物活性涂层的技术显著节省了治疗时间和资源。结果发表在Modern Technologies in Medicine期刊上。

据科学家称,如今修复医学的成功与开发模仿活体组织的复合生物材料植入物有很大关系。不同于均质结构的单相材料,复合材料由具有不同化学和机械特性的元素组成,因此它们可以更准确地再现受损身体组织的功能。

使用3D打印技术制造植入物方便且高效,可以获得对患者解剖结构有细致考量的产品。然而,将复合涂层应用于此类植入物的技术还处于前期发展阶段。在这项新研究中,托木斯克理工大学的研究人员确定了使用3D打印技术制造钛植入物的最佳结构参数,并提出了一种使用生物活性磷酸钙涂层改进它们的方法,该涂层可加速修复骨损伤。

“我们的涂层已经在世界著名的伊利扎罗夫创伤中心成功使用,为来自俄罗斯、法国和其他国家的400多名6至50岁的患者安装了带有涂层的植入物。它们也成功地应用于兽医实践。根据与该中心专家联合研究的结果,我们没有观察到一例植入物被身体排斥的情况,并且由于使用了涂层,使得骨骼和肌肉正常结构的恢复速度提高了一倍。”托木斯克理工大学温伯格科学和教育中心副教授谢尔盖*特维尔多赫列博夫说。

据介绍,托木斯克理工大学研究人员开发的新技术,其新颖之处在于结合了多种材料改性方法。不仅可以在形状上,而且可以在理化和生物学特性上将植入物个性化,这是治疗复杂病变和损伤所必须的。

“在这项工作中,我们结合了多种工艺:通过微弧氧化在钛表面形成多孔磷酸钙涂层,然后用可生物降解的材料浸渍涂层,作为药物和生物活性物质的容器,以提高植入物的存活率,最后,通过等离子体磁控溅射处理,使材料获得活细胞生长的最佳特性。“谢尔盖*特维尔多赫列博夫解释道。

TPU科学家还使用计算机模拟植入物上的药物释放过程。据研究人员称,这不仅有助于优化产品性能,还减少了昂贵的实验数量,使新型植入物能够更快地进入市场。

该项研究是在联邦目标计划框架内进行的。其工业合作伙伴是OSTEOMED-M LLC。今后,该团队计划开发钛和聚合植入物用生物活性涂层技术,用于治疗骨质疏松症和其他复杂的骨组织病变。

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