Биомин - Керамика на основе фосфатов кальция

Гидроксиапатит (ГАП) Ca10(PO4)6(OH)2 - полный химический и кристаллохимический аналог минерального вещества кости млекопитающих, что обусловливает уникальные биологические свойства ГАП: абсолютную иммунную совместимость и биоактивность - способность стимулировать остеогенез, сращиваться с костью, служить строительным материалом для синтеза кости и входить в состав костной ткани, замещающей имплантат из ГАП.

Трикальцийфосфат (ТКФ)  Ca3(PO4)2- полный химический аналог минерального вещества костной ткани. Также обладает абсолютной биосовместимостью, но за счет несоответствия  кристаллической структуры и повышенной растворимости по сравнению с ГАП, быстрее резорбирует в организме.

В практике передовой хирургии и стоматологии ГАП (а также близкий к нему по свойствам ТКФ) используются почти во всех хирургических операциях по поводу патологий костной ткани: для заполнения костных дефектов, возникших при удалении опухоли либо в результате травмы, сращивания костей, восстановления нарушенной структуры костной ткани, восстановления зубной эмали и внутренней ткани зуба, восстановления альвеолярного отростка после экстракции зубов, пломбирования канала корня зуба и т.д. Наиболее популярна двухфазная керамика на основе ГАП и ТКФ, за счет создания градиентной структуры имплантата при взаимодействии с физиологической средой. При растворении более растворимой фазы ТКФ, сохраняется каркас из ГАП, при этом увеличивается его пористость, что приводит к увеличению площади контакта с костными клетками. Этот процесс улучшает протекание регенерации костной ткани.

На протяжении 20 лет накоплен значительный опыт синтеза, исследования и медицинского применения материалов на основе ГАП и ТКФ. Эксперименты на животных с последующим гистоморфологическим исследованием регенерата проводили в ведущих НИИ ортопедии и травматологии Украины. Исследовались участки костной и хрящевой ткани, окружающей керамику, а также ткани на расстоянии от имплантатов. Проведенный электронно-микроскопический анализ участков ткани, прилежащей непосредственно к керамическим фрагментам в ранние сроки, и самих гранул показал, что в зоне имплантации преобладающими клетками были крупные остеобласты и остеоциты. Фрагменты керамики окружены остеогенной тканью, перемежающейся с новообразованной костной тканью. Костные трабекулы формировались непосредственно на поверхности керамики и через 6 и 12 месяцев в зоне имплантации выявлялись мелкие немногочисленные фрагменты керамики, которые были спаяны с новообразованными костными трабекулами. В материнской кости на расстоянии от места имплантации отмечены реактивные преобразования  лишь в ранние сроки. Через 3 ¸ 12 месяцев в ней не было обнаружено изменений. Значительное уменьшение объема гранул свидетельствовало о его активной деградации. Биохимическое исследование с целью выявления влияния материала на минеральный обмен, а также влияния на общий соматический статус животных, показали, что длительное нахождение имплантата в организме не приводит к существенным изменениям метаболического статуса экспериментальных животных.

Выполненные разработки позволяют синтезировать высокочистый и специально легированный ГАП и ТКФ, изготавливать высокоплотные и пористые керамические блоки и изделия, гранулы, тонкодисперсные порошки. На основе детальных физико-химических и технологических исследований разработаны методики, позволяющие в широких пределах регулировать свойства имплантационных материалов: скорость резорбции, структуру, прочность, химический состав и другие - для достижения максимального терапевтического эффекта при различных назначениях. Разработаны специальные разновидности биомина, высокоэффективные для инфицированных ран и опухолей. В стадии разработки находятся композитные материалы из ГАП и ТКФ с природными и синтетическими полимерами и другими веществами, дополняющими ГАП по терапевтическому, бактерицидному и другим свойствам.

Синтетические ГАП и ТКФ не содержат тяжелые металлы и токсичные вещества, в отличие от  алло - и ксенотрансплантатов. Полностью отсутствуют иммунные и воспалительные реакции со стороны организма на имплантаты, изготовленные из этих материалов. Методы синтеза позволяют в широких пределах регулировать химические и биологические свойства,   решая таким способом многие конкретные медицинские задачи, например, адсорбировать на поверхности материала антибиотики, цитостатики и другие лекарственные препараты, пролонгируя их действие.

Значительная область применения ГАП - нанесение покрытий на металлические ортопедические и стоматологические имплантаты, что обеспечивает надежную интеграцию имплантата с костью. Специально разработанные порошки для нанесения покрытий и методы нанесения их, разработанные в Институте электросварки им. Е.О. Патона НАНУ, позволяют получить покрытия с высокой адгезией к металлической основе и развитой поверхностью, что способствует приданию биосовместимости металлическим имплантатам, улучшению состояния костной ткани и надежной интеграции имплантата с костью.

BIOMIN © 2018
Компания РАМ I
.