Выбор биосовместимых композиционных покрытий на импланты Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

УДК 547

ВЫБОР БИОСОВМЕСТИМЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИМПЛАНТЫ

У. С. Рыбакова, Д. В. Раводина Научный руководитель - С. С. Ивасев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: [email protected]

Рассмотрена актуальность и выбор биосовместимых композиционных покрытий на им-планты.

Ключевые слова: Импланты, биосовместимость, микродуговое оксидирование, гидроксиа-патит, композиционные покрытия.

THE CHOICE OF BIOCOMPATIBLE COMPOSITE COATINGS ON IMPLANTS

U. S. Rybakova, D. V. Ravodina Scientific Supervisor - S. S. Ivasev

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail: [email protected]

Considers the relevance and selection of biocompatible coatings on implants.

Keywords: Implants, biocompatibility, microarc oxidation, hydroxyapatite, composite coatings.

Запчасти при рождении нам не выдают. Регенерация мягких тканей происходит достаточно быстро, но как быть, когда необходимо восстановить кость? Оказывается, использовать имплан-таты - искусственные заменители кости - медицина начала ещё до нашей эры. Человеческий организм воспринимает любое инородное тело как враждебное. И в наши дни до 35 процентов им-плантатов, применяемых в травматологии, отторгается. А это означает сильные боли у пациентов, повторные операции. У взрослого человека количество минеральных составных частей (главным образом, гидроксиапатита) составляет около 60—70 % веса кости, а органическое вещество (главным образом коллаген) — 30—40 %. [1]. Каким же образом можно повысить биосовместимость имплантатов? Сделать их максимально похожими на костные ткани человека. В связи с этим актуальной задачей является увеличение биосовместимости имплантов.

Известны работы по увеличению биосовместимости, в которых используются нанесение покрытий на импланты. В настоящее время идет поиск новых технологических решений создания биосовместимой шероховатой поверхности на имплантатах, обеспечивающей надежную интеграцию имплантата в костной ткани. Существующие технологии не в полной мере удовлетворяют современным медицинским требованиям. Эта проблема решается применением различных покрытий:

- алмазоподобные углеродные покрытия - покрытия формировавшиеся методом совместного осаждения потоков эрозионной дуговой плазмы углерода и серебра. Они обладают высокой биосовместимостью с тканями и физиологической средой организма человека. Однако в связи с большими внутренними напряжениями и недостаточной адгезией подобные покрытия имеют ограниченное применение для защиты поверхности хирургических имплантатов [2];

- стеклокристаллическое покрытия, нанесенные на титановые импланты в виде подготовленной фритты-суспензии с необходимыми добавками и наполнителями [3];

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2

- оксидные покрытия на титане получаемые с помощью установки МДО - электрохимический процесс модификации (окисления) поверхности вентильных металлов и их сплавов в электролитной плазме с целью получения оксидных слоев (покрытий). [4];

Для повышения биосовметимости покрытий нами предложено на импланты композиционное покрытие включающие гидроксиапатит (ГА). В настоящее время преимущественно используется естественный (биологический) гидроксиапатит, полученный из костей крупного рогатого скота [5].

Существует второй способ производства гидроксиапатита - биогенный. Биогенный гидроксиапатит был впервые синтезирован из костей животных в 70-х годах ХХ века. Промышленный синтез и создание технологии изготовления на основе биогенного гидроксиапатита биосовместимых имплантатов представляли собой сложные научно-технические проблемы, Санкт-Петербургский филиал ФГУП «ЭПМ» ФМБА России - СКТБ «Биофизприбор» разработал и усовершенствовал технологию получения биогенного гидроксиапатита в России [6].

В ходе исследований по выбору композиционных составов и покрытий, получаемых с помощью установки МДО, отрабатываются различные варианты технологических параметров про-

L

цесса МДО: токиla,1, отношение1 ; плотность тока; время, влияющее на толщину и качество покрытий.

Библиографические ссылки

1. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9 A%D0%BE%D 1 %81 %D 1 %82%D 1 %8C (дата обращения: 10.04.2017).

2. Разработка биосовместимых покрытий на основе углерода и серебра для защиты хирургических имплантов / И. П. Смягликов, Е. К. Сергеева, С.Е. Сергеенко, В.Е. Обухов // НИЦ "Плазмотег" Физико-технического института НАН Беларуси. 2013. Секция 5. Структура и свойства покрытий. С. 312-313.

3. Кульметьева В. Б. Разработка биосовместимого стеклокристаллического покрытия для титановых изделий стоматологического назначения: дис. к-та техн. наук. Пермь: ПГТУ, 2005. 120 с.

4. Абрамова Е.И., Раводина Д.В. Совершенствование биосовместимости титановых им-плантов изменением структуры покрытия // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы XII Междунар. науч. конф. (11-15 апреля 2016, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016. С. 132-133.

5. Способ получения биологического гидроксиапатита: пат. 2494751 Рос. Федерация: МПК A61K 35/32 A61L 27/12 B82B 1/00 / Я. А Каменчук, Т. В. Дружинина; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Имплантбио". - № 2012118514/15; заявл. 28.04.12; опубл. 10.10.13, Бюл. № 28. - 5 с.

6. СКТБ Биофизприбор, Производство и реализация биогенного гидроксиапатита [Электронный ресурс]. URL: http://gap.biofizpribor.ru/articles/ (дата обращения: 12.04.2017).

© Рыбакова У. С., 2017