Дентальна імплантологія виникла досить давно, проте вчені й досі продовжують працювати над розв’язанням низки проблем, до яких належать невдала остеоінтеграція та запалення. Дослідники з Центру біоматеріалів Корейського інституту науки і технологій (KIST) розробили новий метод отримання керамічного штучного кісткового покриття для імплантатів. Ця технологія відрізняється більш коротким процесом виготовлення і підвищеною адгезією покриття.
Завдяки високій біосумісності та остеоінтеграції гідроксіапатітові покриття часто використовують для нанесення на біомедичні пристрої, що імплантуються безпосередньо до кісткової тканини. Однак при цьому виникає необхідність у процесі синтезу для виготовлення штучного кісткового матеріалу і окремому процесі нанесення покриття, що займає багато часу. Окрім того, зв'язок між основою і шаром покриття штучної кістки часто є не достатньо міцним, що призводить до пошкодження або навіть руйнування.
«Гідроксіапатітове покриття вже широко застосовується. Однак, коли воно відшаровується, стає зрозуміло, що такий шар покриття є неефективним», – зазначає д-р Хочон Чон, головний науковий співробітник KIST.
Щоб вирішити ці проблеми, дослідницька група розробила метод індукування штучного кісткового покриття протягом лише 1 години з використанням одного процесу, який не вимагає окремого синтезу сировини для штучного кісткового покриття. Вчені занурили матеріал для покриття в розчин, що містить кальцій і фосфор, і опромінили його лазером. Локальне підвищення температури на цільовій ділянці викликало реакцію кальцію і фосфору з утворенням керамічної штучної кістки (гідроксіапатиту) та утворенням шару покриття.
У порівнянні з традиційними методами нова технологія створює шар покриття з більш сильною сполучною властивістю. «Розроблений нами метод покриття підвищує адгезивну міцність. Ми розраховуємо, що лазерно-індуковане покриття матиме, щонайменше, у три-чотири рази більш високу адгезивну міцність, ніж шар покриття, утворений методом термічного плазмового напилення», – говорить д-р Чон. Окрім того, таке покриття може наноситися не лише на металеві поверхні, але й на поверхні, виготовлені з полімерних матеріалів, що до сьогодні було неможливим при використанні традиційних процесів.
За словами д-ра Чона, KIST наразі працює разом з одним з південнокорейських ортопедичних підприємств над оптимізацією технології для практичного застосування. Очікується, що новинка з'явиться на ринку приблизно через три роки. «Найбільшою перевагою даної технології є скорочення часу і вартості процесу нанесення гідроксіапатитового покриття при одночасному підвищенні адгезивної міцності», – підсумовує він.
Дослідження "Robust hydroxyapatite coating by laser-induced hydrothermal synthesis" було опубліковано в журналі Advanced Functional Materials.
