Магниевые имплантаты научились защищать от быстрого разрушения

Биоразлагаемые магниевые сплавы — перспективный материал для ортопедии и остеосинтеза. Они не требуют повторной операции по удалению, так как постепенно растворяются в организме. Однако их главный недостаток — высокая скорость коррозии, которая может привести к преждевременной потере механической прочности и образованию газовых полостей, осложняющих заживление.

Два типа покрытий: какой эффективнее?

Исследователи НИТУ МИСИС, Российского университета медицины, Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН сравнили оксидное и фторсодержащее покрытия, нанесённые на магниевый сплав методом плазменной электролитической обработки.

Образцы поместили в раствор, имитирующий биологическую среду, а также провели испытания на живых организмах (in vivo). Образование газовых полостей отслеживали с помощью компьютерной томографии. У образцов без покрытия объём газа постоянно увеличивался.

Фторсодержащее покрытие оказалось лидером

Результаты показали, что фторсодержащее покрытие формирует более плотный и однородный слой с меньшим количеством пор. Благодаря этому биологические жидкости медленнее проникают к металлу, а деградация сплава становится более равномерной.

Объём газа вокруг образцов с таким покрытием оказался более чем в десять раз меньше, чем у необработанных образцов. Кроме того, покрытие дольше сохраняло защитные свойства и обеспечивало более высокую коррозионную стойкость.

Авторы связывают это с формированием плотного фторидного слоя, который препятствует проникновению агрессивных компонентов среды. После клинических испытаний технология может применяться для создания биорезорбируемых материалов с предсказуемым поведением в организме.

Подробности исследования опубликованы в научном журнале Surfaces and Interfaces (Q1).