Нижегородські хіміки отримали нову сполуку з антибактеріальним ефектом для кісткових імплантів

+7 926 604 54 63 address
Вчені з Університету Лобачевського (ННГУ) розробили нову речовину для кісткових імплантів. Це фторапатит (Ca₅ (PO₄). F), в якому атоми кальцію частково замінено на атоми вісмута і натрію. Елемент вісмут (Bi) у з'єднанні забезпечує антибактеріальний ефект. Він здатний боротися з інфекціями, які загрожують організму в післяопераційний період. Натрій (Na) відповідає за біосумісність речовини, допомагає їй активніше вбудовуватися в кістку. Основа складу - речовина з кальцію, фосфору, кисню і фтора - мінерал, який відтворює структуру і склад людської кісткової тканини.

Результати дослідження опубліковані в журналі Dalton Transactions.

Найчастіше, щоб надати антибактеріальні властивості кістковим імплантам, їх покривають антибіотиками. В організмі ліки вимиваються, потрапляють на інші ділянки замість того, щоб працювати належним чином на імпланті. Як показали тести на культурі людських фібробластів, нижегородські вчені отримали речовину, де антимікробний агент (вісмут) міцно зафіксований в кристалічній структурі.

Крім того, аналіз мікроструктури показав, що саме при співвідношенні Ca/Bi/Na = 8/1/1 частинки мають сфероїдальну форму, це полегшує їх проникнення в клітини і збільшує шанси речовини активно впливати на внутрішньоклітинному рівні.

Робота стартувала в 2018 році в колаборації з науковцями з Наньягського технологічного університету (Nanyang Technological University, Сінгапур). Сьогодні партнерами проекту виступають Приволзький дослідницький медичний університет і Кубанський державний медичний університет.

Доцент кафедри аналітичної та медичної хімії ННГУ Євген Буланов, автор дослідження, розповів:

«Дослідженнями з» єднань зі структурою апатиту ми займаємося 13 - 14 років. Оскільки цей клас сполук дуже різноманітний за хімічним складом, то і напрямки використання цих матеріалів розглядалися різні: ми заходили на територію неорганічних пігментів, зв'язування радіонуклідів, але найцікавішим і перспективним виявилося вивчення біокерамічних матеріалів для відновлення кісткової тканини. Ми почали з самого гідроксиапатиту, розробили економічний і легко масштабований спосіб його отримання. Поступово наші дослідження сфокусувалися на модифікації його хімічного складу та отриманні нових форм матеріалів ".

Вчені планують більш точно визначити оптимальний хімічний склад сполуки для його клінічного застосування. Вже зараз у розробці знаходиться ще одна модифікація гідроксиапатиту біоактивними атомами магнію.