Разработки биоинертного материала со сквозной пористостью для протезов ведутся во всём мире. Пористость необходима для того, чтобы со временем костная ткань могла прорасти протез насквозь и не начать его «выталкивать». При отсутствии такого свойства у импланта в месте контакта с ним кость уплотняется, испытывает давление и со временем может разрушаться.
Велись разработки пористых сверхпрочных материалов на основе диоксида циркония, оксида алюминия, тантала, нитинола, кобальтхрома и титана. Для этих целей идеально подошел последний, так как другие давали усадку от 20% до 40% либо не имели сквозной пористости.
Ученые центра Мешалкина изобрели сверхлегкий композит, в составе которого карбид бора. Это одно из самых химически инертных, химически стойких и прочных соединений. Он не растворяется кислотами, не коррозируется и в целом «равнодушен» к биологическому и механическому воздействию. Кроме того, он не дает помех при проведении МРТ.
О подробностях разработки рассказал автор изобретения, заведующий лабораторией биопротезирования Центра Мешалкина, кандидат технических наук Владимир Хахалкин:
«В научной периодике только вскользь упоминается, что карбид бора мог бы стать основой для импланта, но ни одного реального эксперимента в мире не состоялось, потому что это один из самых твердых керамических материалов. Его называют “черный алмаз”. Сделать из него стандартными методами какую-то сложную форму путем механической обработки или методами горячего прессования, да еще и с пористой структурой невозможно.
Мы добились сквозной пористости не за счет порообразующих добавок, а естественным путем: на одной из стадий изготовления происходит очень медленное удаление связующего органического вещества, которое предварительно вводится в качестве клея для придания целевой формы импланту. Остаются сквозные “маршруты выхода”, которыми после имплантации смогут воспользоваться и клетки организма для миграции внутрь изделия.
Кроме того, наш материал, как губка, впитывает различные виды жидкости, что открывает возможности в будущем пропитывать пористый имплант не только питательной средой для активного роста клеток, но и лекарственными растворами».
Учёные представили новый материал на Ярмарке продуктовых разработок в сфере медицины и здравоохранения в Москве. В дальнейшем возможно изготовление из него протезов на территории России.