Покрытие защищает внедрение от
постепенной коррозии. Первыми искусственными материалами, которые
срастались с живой костью, были стекла с составом
Na20-CaO-Si02-P205. Их открыли
в начале 1970-х годов и назвали биостеклами [11]. Биостекло ускоряет
сращивание внедрения и кости. Когда биостекло находится в водной
среде, ионы кальция и фосфатов выщелачиваются из внедрения и
формируют обогащенный фосфатом кальция поверхностный слой, который
обеспечивает срастание биостекла с костью. Взаимное срастание путем
образования коллагеновых пальцеобразных выростов было описано Хенчем с
соавторами [12]. Сейчас известно, что с живой костью срастаются
различные виды стекол и стеклокерамик. Некоторые из них используются
в хирургии, например, для создания искусственных косточек среднего уха
[11] и зубных лунок (челюстных альвеол) [13, 14]. Биоактивные стекла
используют также для создания искусственных позвонков, подвздошных
костей и гранул для заполнения дефектов костей [11 - 13]. Отметим,
что применение фосфаткальциевой керамики ограничено ее низкой
прочностью.
9.4. Биоматериалы третьего
поколения. Интеллектуальные покрытия
9.4.1. Поверхность раздела
материала и живой ткани
После внедрения биоматериала в
тело вокруг него собираются макрофаги.
Если внедрение мелкое и фаги способны его охватить, они
пытаются разрушить внедрение. Это явление было названо фагоцитозом.
Если же инородный объект слишком велик, макрофаги прикрепляются к его
поверхности, в результате чего образуется коллаге-новая защитная ткань.
Образование соединительной ткани является макропроцессом, но регулируется
оно процессами наномасштаба, и реакция организма на биоматериал
определяется свойствами поверхности [15].
Атаки макрофагов и последующего
образования соединительной ткани можно избежать выбором биоматериала
(например, Ti) или нанесением покрытия на его поверхность.
Применимость первого способа ограничена малым количеством материалов,
вызывающих желательную биореакцию организма. Создание покрытия является
способом «перехитрить» механизм естественной защиты организма.
Внедрение герметизируется тонким слоем материала, вызывающего
положительную реакцию организма.
Поведение клеток зависит от их
взаимодействия с поверхностью внедрения, другими клетками, субстратом и
межклеточной матрицей [16]. Следовательно, успех использования устройства
зависит от слож-
