Новые костные протезы будут делать из трёхмерного графена
- Графен сегодня – одно из самых многообещающих веществ, обладающее, кроме прочих дивных свойств, биологической совместимостью с органами и тканями тела человека.
- Хлопья графена, соединенные в твердый трехмерный материал, могут служить основой для протезов костей, сообщают ученые из Хьюстона.
Специалисты из Университета Райса (Техас, США) совместно с коллегами из Индии и Бразилии провели ряд опытов с хлопьями оксида графена и системой искрового плазменного спекания (SPS), получив из упомянутых хлопьев образцы пористых материалов, способных конкурировать с титаном в деле производства протезов, заменяющих костную ткань человека. Материал, синтезированный в лабораториях, обладает нужными для этого механическими свойствами, а также биологической нейтральностью.
Статья об открытии опубликована изданием «Advanced Materials». Исследователи полагают, что использование достижений в области плазменного спекания, а также графитовых форм (макетов) позволит в короткое время создавать из графена сложные конструкции, которые гораздо проще обрабатывать, чем применяемые в медицине металлы и сплавы.
Искровое плазменное спекание обычно используется для работы с керамикой, этот процесс не требует высокого давления или температуры – требуется лишь электричество высокого напряжения. Материал, в который спекаются графеновые хлопья, пористый на 50 процентов. Его плотность вдвое ниже, чем у графита, и в четыре раза – чем у металла под названием титан. В воде, являющей собой основу жидкостей живого организма, новый материал не расслаивается, а также способен выдержать давление в 40 мегапаскалей.
Хотя опыты проводились при комнатной температуре, надо заметить, что лучшие результаты получаются при повышении оной до 300 градусов.
В свою очередь, ученые из Техасского университета провели ряд экспериментов с культурами живых клеток, выращенными на тонких двух- и пятислойных графеновых матриксах, и убедились, что новое вещество никак не мешает естественным биологическим процессам.
