Наноалмазные покрытия безопасны для пересадки
Наноалмазные покрытия, разработанные для укрепления искусственных суставов из металла, способны также предотвращать воспаления, вызываемые металлическими частицами, сообщил на этой неделе журнал Acta Biomaterialia.
| Имплантированый сустав покрыт наноалмазной пленкой. (Фото University of Alabama at Birmingham.) |
На пути к созданию долговечных и менее болезненных искусственных суставов исследователи из Университета штата Алабама в Бирмингеме (США) попытались выяснить, может ли наноалмазное покрытие уменьшить износ суставов из металлических сплавов. Работа представляет большую важность хотя бы потому, что, согласно данным Американской ассоциации хирургов-ортопедов (AAOS), ежегодно случается 418 тыс. пересадок коленного сустава и 328 тыс. — тазобедренного. К сожалению, эти цифры будут только расти, поскольку население стареет.
Постоянная работа искусственных суставов приводит к образованию мелких инородных частиц — металлической пыли, что вызывает боль, ограниченность движения и ускоренную поломку имплантата. Частицы захватываются с металлической поверхности клетками иммунной системы — макрофагами (мусорщиками), которые начинают выделять химические вещества, вызывающие опухание и боль.
Макрофаг за работой, ловит мусор и бактерии:
Воспаление активирует остеокласты (клетки, разрушающие костную ткань) рядом с имплантатами, увеличивая потерю костной ткани, что быстро приведёт к разбалтыванию сустава и неминуемой повторной операции по его замене. Алмазное покрытие может покончить с осыпанием металлических частиц, но постоянная стачивающая сила внутри суставов способна поколебать даже его и вызвать выброс частиц наноалмазов. Предыдущие исследования указывали на то, что алмазы дают меньше чужеродных включений, которые мельче по размеру. Однако когда речь идёт о медицинских исследованиях, возможные последствия накопления чужеродных частиц (хоть и алмазных) должны быть тщательно изучены.
| Макрофаг поглощает бактерию туберкулеза. (Фото Carl Zeiss Nano Image.) |
На основании того, как наноалмазы взаимодействуют с макрофагами в чашке Петри, авторы исследования высказывают мнение, что использование внутри суставов наноалмазного покрытия не будет приводить ни к воспалениям, ни к токсичности. Макрофаги, которые поглотят более мелкие частицы наноалмазного покрытия, выделят меньше вещества, вызывающего воспаление, чем макрофаги, повстречавшие на своём пути более крупные частицы металлических или полимерных покрытий обычных имплантатов.
По словам авторов, следующим шагом, продолжающим исследование, будут эксперименты по выявлению того, где происходит концентрирование отпавших частиц наноалмазного покрытия и насколько это безопасно для организма.
Подготовлено по материалам Университета Алабамы в Бирмингеме.
{mossh}
Наноалмазные покрытия, разработанные для укрепления искусственных суставов из металла, способны также предотвращать воспаления, вызываемые металлическими частицами, сообщил на этой неделе журнал Acta Biomaterialia.
| Имплантированый сустав покрыт наноалмазной пленкой. (Фото University of Alabama at Birmingham.) |
На пути к созданию долговечных и менее болезненных искусственных суставов исследователи из Университета штата Алабама в Бирмингеме (США) попытались выяснить, может ли наноалмазное покрытие уменьшить износ суставов из металлических сплавов. Работа представляет большую важность хотя бы потому, что, согласно данным Американской ассоциации хирургов-ортопедов (AAOS), ежегодно случается 418 тыс. пересадок коленного сустава и 328 тыс. — тазобедренного. К сожалению, эти цифры будут только расти, поскольку население стареет.
Постоянная работа искусственных суставов приводит к образованию мелких инородных частиц — металлической пыли, что вызывает боль, ограниченность движения и ускоренную поломку имплантата. Частицы захватываются с металлической поверхности клетками иммунной системы — макрофагами (мусорщиками), которые начинают выделять химические вещества, вызывающие опухание и боль.
Макрофаг за работой, ловит мусор и бактерии:
Воспаление активирует остеокласты (клетки, разрушающие костную ткань) рядом с имплантатами, увеличивая потерю костной ткани, что быстро приведёт к разбалтыванию сустава и неминуемой повторной операции по его замене. Алмазное покрытие может покончить с осыпанием металлических частиц, но постоянная стачивающая сила внутри суставов способна поколебать даже его и вызвать выброс частиц наноалмазов. Предыдущие исследования указывали на то, что алмазы дают меньше чужеродных включений, которые мельче по размеру. Однако когда речь идёт о медицинских исследованиях, возможные последствия накопления чужеродных частиц (хоть и алмазных) должны быть тщательно изучены.
| Макрофаг поглощает бактерию туберкулеза. (Фото Carl Zeiss Nano Image.) |
На основании того, как наноалмазы взаимодействуют с макрофагами в чашке Петри, авторы исследования высказывают мнение, что использование внутри суставов наноалмазного покрытия не будет приводить ни к воспалениям, ни к токсичности. Макрофаги, которые поглотят более мелкие частицы наноалмазного покрытия, выделят меньше вещества, вызывающего воспаление, чем макрофаги, повстречавшие на своём пути более крупные частицы металлических или полимерных покрытий обычных имплантатов.
По словам авторов, следующим шагом, продолжающим исследование, будут эксперименты по выявлению того, где происходит концентрирование отпавших частиц наноалмазного покрытия и насколько это безопасно для организма.
Подготовлено по материалам Университета Алабамы в Бирмингеме.
{mossh}
