Нанотръбите от титанов диоксид са идеални импланти
 |
Масив от нанотръби от титанов диоксид.
Американски изследователи са доказали, че имплантите, базирани на нанотръби от титанов диоксид, значително намаляват вероятността от възпаление в човешкото тяло след операция.
Известно е, че медицинските импланти могат да причинят възпаление в човешкото тяло. И ако става въпрос за лечение на кръвоносните съдове (стентиране), тогава тук може да се стигне до тромбоза или дори рестеноза, т.е. повторно стесняване, въпреки операцията. Според статистиката такива проблеми се срещат в 17 - 33% от случаите (различни изследователски групи дават различни оценки за това).
"На пръсти" процесът е както следва. Имплантирането предизвиква размножаване на ендотелни клетки („облицоващи“ кръвоносните съдове отвътре), в резултат на което може да се наложи допълнителна намеса за запазване на вече привидно излекуван съд. С течение на времето размножените клетки започват да "засядат" по повърхността на импланта. Рестеноза възниква, когато гладкомускулните клетки, които заобикалят ендотелния клетъчен слой, растат; Тромбозата се причинява директно от самите ендотелни клетки.
Има решение на този проблем. Достатъчно е да се използват специални стентове (наречени drug-eluting stent, т.е. стентове, излъчващи лекарство), които блокират възпроизвеждането на ендотелни клетки и съответно последващото развитие на гладкомускулна тъкан. Това се случва поради покритието на стените на стента със специален полимер, който постепенно освобождава лекарството. Въпреки това, този подход може да причини тромбоза по-късно, когато лекарството свърши. Статистиката казва, че провалът при използване на такива стентовесреща се в 5% от случаите, което ни кара отново да се върнем към научните изследвания.
В идеалния случай стентът (имплантът) не трябва да пречи на естествената циркулация. И изглежда, че екип от учени от Калифорнийския университет и Пенсилванския държавен университет са измислили свой собствен обещаващ метод за премахване на растежа на гладката мускулна тъкан. Решението, което предложиха, беше използването на наноструктури от титанов диоксид.
Титанът отдавна се използва широко в медицината поради неговата биологична съвместимост с човешкото тяло. При контакт с биологични тъкани върху повърхността на титана се образува защитен оксиден филм. Учените и преди са се обръщали към наноструктури, базирани на този метал: не толкова отдавна беше показано, че покриването на стентове със специален състав, съдържащ TiO2 нанотръби, може да бъде много ефективно.
Последните експерименти на американската група показаха, че стентовете, изцяло базирани на нанотръби от титанов диоксид, не пречат на естествените процеси на движение на ендотелните клетки, като същевременно „пречат“ на възпроизводството на гладкомускулните клетки. Предимството на подхода е, че такива нанотръби могат да бъдат получени чрез доста прост електрохимичен метод директно върху повърхността на титан, а техниката позволява контролиране на размера на получените структури (от 22 до 300 nm).