Томские учёные создали пектиновые плёнки для точной имитации тканей при испытаниях имплантатов
Учёные Томского политехнического университета разработали гидрогелевые плёнки на основе пектина, которые точнее обычных солевых растворов имитируют живые ткани. Разработка предназначена для лабораторных испытаний металлических имплантатов и позволяет выявлять локальные очаги коррозии. Об этом сообщили в Минобрнауки РФ.
Перед установкой металлического имплантата его тестируют в лаборатории, чтобы понять, как он поведёт себя в организме: когда начнёт разрушаться, какие вещества появятся на его поверхности и сохранит ли он свои свойства. Особенно важны такие испытания для магниевых имплантатов, поскольку после восстановления тканей они должны постепенно раствориться. Обычно тесты проводят в солевых растворах, близких по составу к жидкостям организма, однако полностью повторить неоднородную среду внутри тела они не могут, из-за чего результаты лабораторных проверок могут отличаться от реального поведения имплантата.
В основе новых плёнок лежит пектин — природный полисахарид. В него добавили глицерин, физиологический раствор Рингера и частицы карбоната кальция. Полученный гелевый раствор и плёнки из него ограничивают движение жидкости и ионов, но сохраняют достаточную электропроводность для протекания электрохимических процессов. Эти условия приближены к условиям внутри организма. Карбонат кальция получали двумя методами — прямым осаждением и наноспрей-сушкой; частицы служат источником ионов кальция, соединяющих цепочки пектина в пространственную сетку, и позволяют менять плотность этой сетки, электрическое сопротивление и поведение плёнки на границе с металлом.
У разработанных плёнок исследовали физические и химические свойства, включая высыхание, набухание, электропроводность и взаимодействие с металлами. Их также проверили на титановых и магниевых сплавах — самых распространённых металлах для изготовления имплантатов. При испытаниях на магниевом сплаве плёнки снизили коррозию на 55 процентов, уменьшили плотность коррозионного тока в 1000 раз и увеличили поляризационное сопротивление примерно в 1300 раз. Результаты исследования опубликованы в Journal of the Indian Chemical Society.
