Содержащее минеральные нанотрубки покрытие повысит срок службы биоразлагаемых имплантатов

Исследователи из Института химии ДВО РАН (Владивосток) и Университета Бу-Али Сина (Иран) предложили новое защитное покрытие, позволяющее уменьшить коррозию магниевых имплантатов. Сначала ученые погрузили пластинки из магниевого сплава в раствор с силикатом и фторидом натрия и с использованием плазменного электролитического оксидирования получили керамикоподобное покрытие. Оно стало основой для последующей модификации поверхности сплава.

Так, авторы приготовили раствор бензотриазола — органического биосовместимого ингибитора коррозии цветных металлов — и добавили в него нанотрубки глинистого минерала (галлуазита) с различным внутренним диаметром свободного пространства (10–17 нанометров). Спустя сутки перемешивания полученной смеси ученые обработали ее ультразвуком и поместили в вакуум. В результате такой процедуры ингибитор заполнил внутренний объем минеральных нанотрубок. В завершение исследователи смешали нанотрубки с биорастворяющимся полимером и погрузили в эту смесь магниевые пластинки с покрытием.

Авторы получили несколько типов образцов: пластинки без покрытия, образцы только с керамикоподобным покрытием, изделия с покрытием и нанотрубками без ингибитора и, наконец, пластинки с покрытием и нанотрубками различного внутреннего диаметра, заполненными ингибитором.

Затем исследователи сравнили, насколько эффективно разные покрытия защищают сплав от коррозии. Для этого пластинки на час поместили в раствор солей, имитирующий внеклеточную жидкость организма. Оказалось, что образцы с нанотрубками, заполненными ингибитором, были в 33–79 раз более устойчивыми к коррозии по сравнению с образцами без какой-либо обработки и в 5–12 раз устойчивее, чем образцы с керамикоподобным покрытием. При этом после 23 часов выдержки образцов в солевом растворе оказалось, что коррозионная устойчивость образцов, содержащих нанотрубки с большим внутренним диаметром, была в 2,6 раза выше, чем у пластинок с нанотрубками меньшего диаметра, вмещающими в себя меньше ингибитора.