Создано металлическое стекло, которое может стать удобным материалом для скрепления сломанных костей - Гранит науки - 2009-10-11

Швейцарские материаловеды под руководством Йорга Лёффлера (Jörg Löffler) из Федеральной политехнической школы Цюриха (ETH Zurich) изобрели металлическое стекло, которое со временем разлагается в организме, не причиняя ему вреда. Если из такого материала изготовлять винты, пластины и штыри, используемые в обычной травматологической практике, то больные смогут избежать повторной операции по извлечению фиксирующих изделий. В настоящее время они делаются из устойчивых к коррозии, но требующих удаления из организма металлов, преимущественно титана. Среди требований, предъявляемых к биодеградирующим материалам для ортопедии – прочность, гибкость и нетоксичность. Таковы магниевые сплавы, однако, у них есть существенный недостаток – их распад в организме сопровождается образованием пузырьков водорода, что тормозит срастание костей. Новый металлостеклянный сплав, не вызывающий этого побочного эффекта, описан в октябрьском номере журнала Nature Materials. Он состоит на 60% из магния, 35% этого сплава составляет цинк, 5% - кальций. Стекловидная форма достигается быстрым охлаждением расплавленной смеси металлов, которое не допускает образования металлической решетки. Таким образом, вместо обычной кристаллической внутренней структуры металлы приобретают аморфную стекловидную, которая хоть и хрупкая, но крепкая.

В ходе испытаний нового металлостеклянного сплава на животных никакого образования водородных пузырьков не замечено. По словам ведущего автора статьи, Бруно Зберга (Bruno Zberg), все дело в количестве цинка, от которого зависит скорость окисления материала. В интервью сетевому изданию physicsworld.com он отметил, что металлические стекла обычно разлагаются со скоростью около 1 мм в месяц, хотя это зависит от размера имплантата и его местонахождения в теле. «В любом случае количество ионов металла, попадающих в кровяное русло, относительно невелико, и они мгновенно разбавляются в крови. Одним из опасений, высказываемых экспертами по поводу деградирующих изделий из металлического стекла, которые вживляются в организм, является возможность образования вокруг имплантатов фиброзной ткани, что может привести к утрате их фиксирующей функции. По словам разработчиков, все вопросы и сомнения будут учтены в дальнейших исследованиях, предваряющих клинические испытания.