Учёные Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского получили прозрачную керамику из фторапатита кальция. Материал пропускает видимый и инфракрасный свет и по составу близок к костной ткани человека.
Из него предлагают делать имплантируемые «окна» — прозрачные вставки, через которые врачи смогут следить за заживлением тканей без повторной операции.
Работу вели вместе с коллегами из Приволжского исследовательского медицинского университета: именно они проверили, как ведут себя живые клетки на поверхности нового материала.
Что показали эксперименты
Тесты проводили на фибробластах — клетках соединительной ткани. Они активно прикреплялись к керамике и сохраняли высокую жизнеспособность.
«Тесты на фибробластах показали, что они активно прикрепляются к поверхности керамики и сохраняют высокую жизнеспособность. Это доказывает, что материал перспективен для интеграции с мягкими тканями», — рассказал автор исследования Марсель Назмутдинов.
Именно способность мягких тканей «принимать» имплантат чаще всего становится главной проблемой: если клетки не закрепляются, материал отторгается.
Прозрачность добавляет практическое преимущество: через вставку можно оценивать состояние тканей, не прибегая к повторному хирургическому вмешательству.
Рекорд за счёт размера зерна
Исследователям удалось ограничить размер зерна керамики величиной менее 150 нанометров. Чем меньше зерно, тем меньше света рассеивается внутри материала.
Благодаря этому керамика пропускает свет на рекордном для такого состава уровне. Результаты исследования опубликованы в научном журнале по керамическим материалам.
У материала есть применение и вне медицины. Если добавить в состав редкоземельные металлы, прозрачная керамика сможет заменить дорогие монокристаллы в компактных импульсных лазерах.
Что дальше
Пока речь идёт о лабораторных результатах: до серийных имплантатов нужны испытания на животных и клинические исследования.
Тем не менее направление развивается быстро. Нижегородские учёные уже не первый год работают на стыке химии, медицины и фотоники.
Если технологию удастся масштабировать, «окна» из прозрачной керамики могут стать привычным инструментом хирургов — а заодно удешевить отечественные лазеры.
Что вы думаете об этом? Пишите в комментариях.