Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Potențialul folosirii materialelor pe bază de MgB2 în aplicaţiile biomedicale

25 Noiembrie 2015



Magneziul a fost propus ca utilizare pentru implanturi medicale biodegradabile de către A. Lambotte în 1907, însă din cauza vitezei mari de degradare, cât şi a generării unei cantităţi însemnate de hidrogen, cercetările au fost abandonate. În 1938, E.D. McBride observă o scădere a vitezei de coroziune în aliajul ternar pe bază de Mg, Mg-Al-Mn, astfel încât producerea de hidrogen este mai lentă şi nu au fost observate efecte secundare semnificative în organism. Alierea cu alte elemente chimice precum Cd şi pământuri rare a permis o scădere şi mai accentuată a vitezei de coroziune, deşi nu întotdeauna au fost studiate atent şi efectele secundare induse de folosirea noilor adaosuri.

Studiile recente acordă o atenţie deosebită aliajelor pe bază de magneziu pentru aplicaţiile medicale datorită faptului că sunt materiale uşoare, au proprietăţi mecanice apropiate de cele ale osului uman şi sunt biodegradabile. Ultimul aspect este extrem de important pentru aplicaţiile chirurgicale. Deşi există un efort internaţional considerabil de cercetare şi dezvoltare a aliajelor pe bază de Mg, vitezele de coroziune sunt în continuare greu de controlat şi relativ ridicate. Acest fapt produce o degradare prea rapidă a implantului, astfel încât proprietăţile mecanice ale acestuia se deteriorează înainte ca osul nou format să poată prelua încărcarea mecanică necesară, cum ar fi greutatea corpului. În acelaşi timp, generarea de hidrogen, care însoţeşte procesul de biodegradare rapidă, poate fi intensă, cu efecte nedorite asupra organismului. Pentru a diminua aceste procese au fost propuse o serie de soluţii, cum ar fi îmbunătățirea calităţii suprafeţei cu reducerea corespunzătoare a rugozităţii, modificarea suprafeţei implantului cu ajutorul plasmei, alierea şi folosirea unor noi adaosuri sau a unor noi compuşi, acoperirea suprafeţelor implantului şi utilizarea unor tehnologii care permit modificarea microstructurii materialului.

Supraconductor biodegradabil şi antiseptic
Cercetătorii grupului de supraconductibilitate (G. Aldica şi P. Bădică) din Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM) împreună cu cercetători din Institutul Naţional de Ştiinţe Biologice (A.M. Stanciu şi L. Moldovan) şi Universitatea Politehnica Bucureşti (D. Batalu) au propus testarea diborurii de magneziu (MgB2) drept material pentru aplicaţii biomedicale. Acest material este studiat intens pentru proprietăţile sale supraconductoare atractive. De aceea, această abordare vine ca o surpriză, dar şi ca o completare interesantă la clasa materialelor pe bază de Mg cu posibil potenţial pentru aplicaţiile biomedicale.

În premieră, au fost evaluate o serie de aspecte privind degradarea MgB2 în apă sau medii biologice. A fost arătată posibilitatea controlului vitezei de degradare şi a vitezei de generare a hidrogenului cu ajutorul unor adaosuri de oxid de europiu sau de holmiu. Aceste rezultate recomandă diborura de magneziu pentru aplicaţiile biodegradabile, cum ar fi implanturile osoase. Materialul dopat sau nedopat a fost testat şi din punct de vedere al interacţiunii cu celule vii (osteoblaste) sau cu bacterii precum Escherichia Coli sau Staphylococcus Aureus.



Rezultatele arată că există o activitate antibacterială consistentă împotriva Escherichia Coli (Fig. 1) şi una slabă împotriva Staphylococcus Aureus. Astfel, MgB2 poate fi un material de interes şi pentru realizarea unor obiecte cu autocurăţare, antiseptice sau cu autosterilizare, cum ar fi instrumentele chirurgicale sau implanturile.

În prezent cercetătorii îşi continuă studiile pentru înţelegerea biocompatibilității acestor noi materiale pe bază de MgB2, cât şi pentru dezvoltarea acestora pentru aplicaţiile biomedicale, dar nu numai. O parte a rezultatelor au fost publicate în reviste de specialitate de prestigiu sau au fost prezentate în cadrul unor conferinţe şi congrese internaţionale de prestigiu.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite