В.Б. Акопян1, В.Н. Горшенев2, Е.С. Будорагин3, М.В. Бамбура4, М.А. Драгун5

1,5 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

2 Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (Москва, Россия)

3 Государственный военный клинический госпиталь им Н.Н. Бурденко (Москва, Россия)

4 Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС) (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В последнее время практическая медицина проявляет живой интерес к искусственным конструкциям из композитных материалов, пригодных для восстановления целостности элементов опорно-двигательной системы, а также физико-химическим подходам к новой технологии ускоренного получения биосовместимого композитного материала, представляющего собой частицы гидроксиапатита в коллагеновой матрице.

Цель работы – описание методов ускоренного получения суспензии гидроксиапатита в поле гидроакустического излучателя, выделение синтезированных частиц в ультразвуковом самоочищающемся фильтре, где следом за разделением осадок промывается, после чего смешивается с коллагеном и гомогенизируется в ультразвуковом поле с частотой 22 кГц и плотностью энергии 1…10 Вт/см3.

Результаты. Из полученного гомогената формируют тело с заданными размерами и формами и подвергают лиофильной сушке с образованием биосовместимого композита пористой структуры и заданной формы. Для контроля биосовместимости, образцы в виде пластинок вшивают под кожу белым крысам.

Практическая значимость. Суспензия гидроксиапатиа, полученная ускоренным методом, механически соединенная с коллагеном в процессе гомогенизации ультразвуком с частотой 22 кГц и плотностью энергии 3 Вт/см3 в течение 30 с., использована для формирования тела с заданными размерами и формами с образованием после лиофильной сушки биокомпозита пористой структуры. Подкожная имплантация кальций-фосфатного биокомпозита с биодеградируемым полимером – коллагеном, в загривок лабораторной белой мыши показала его биосовместимость с тканями живого организма, не вызывая в них ни моментальных, ни отсроченных нежелательных явлений.

Акопян В.Б., Горшенев В.Н., Будорагин Е.С., Бамбура М.В., Драгун М.А. Синтез биосовместимых кальций-фосфатных композиций в поле ультразвука // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 5. С. 59–64. DOI: 10.18127/j15604136-202105-07

1. Ulery B.D., Nair L.S., Laurencin C.T. Biomedical applications of biodegradable polymers // Journal of polymer science Part B: polymer physics. 2011. V. 49. № 12. P. 832–864.
2. Патент № 2482880 (РФ). Способ получения пористого костного биокомпозита / В.Н. Горшенёв, А.Т. Телешев, Ю.А. Ершов, Г.З. Казиев, В.В. Колесов, Е.Д. Склянчук. 2012.
3. Патент № 2631594 (РФ). Способ получения гидроксиапатит-коллагеновой композиции / В.Н. Горшенёв, А.Т. Телешев, В.В. Колесов, В.Б. Акопян, М.В. Бамбура, Е.С. Будорагин. 2017.
4. Патент № 1131553 (SU). Гидродинамический преобразователь / В.Г. Пономарёв, В.Ф. Смирнов, Р.Г. Саруханов, Н.Л. Смирнова. 1983.
5. Акопян В.Б., Рухман А. А., Аленичев В.В., Гаврилов В. А. Интенсификация процессов фильтрования // В кн. «Ультразвуковые технологические процессы» Северодвинск. 2000. С. 28–31.
6. Патент № 2342188 (РФ) Способ получения эмульсий и суспензий / В.Б. Акопян, А.А. Рухман, Е.Р. Давидов, Е.М. Мордвинова. 2007.
7. Маргулис М.А., Акопян В.Б. Экспериментальное исследование зависимости скорости звукохимических реакций и потока сонолюминесценции от интенсивности ультразвука // Журнал физической химии. 1978. Т. 52. № 3. С. 601–605.
8. Патент № 2386111 (РФ) Способ оценки распределения энергии в ультразвуковом поле / В.Б. Акопян, А.А. Рухман, Н.Е. Биняев, Б.И. Леонов, М.В. Бамбура. 2008.
9. Акопян В.Б., Ершов Ю.А., Щукин С.И. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. М.: ЮРАЙТ. 2020. 223 с.
10. Патент № 2626355 (РФ). Способ смешивания жидких сред / В.Н. Горшенёв, А.Т. Телешев, В.В. Колесов, В.Б. Акопян,  М.В. Бамбура, М.Л. Богомолова, Р.Г. Саруханов. 2017.