В России создали прозрачную нанокерамику для мониторинга живых тканей
Ученые разработали биосовместимую прозрачную нанокерамику на основе фторапатита кальция. Рассказываем, как материал поможет наблюдать за восстановлением тканей и заменит дорогие монокристаллы в лазерах.
Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail
Ученые из Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского (ННГУ) разработали биосовместимую прозрачную нанокерамику на основе фторапатита кальция. Новый материал открывает перспективы для создания имплантируемых «окон», которые позволят наблюдать за восстановлением тканей пациента без хирургического вмешательства, а также для использования в оптике и фотонике в качестве альтернативы дорогостоящим монокристаллам для лазеров.
Опыты на клетках кожи человека подтвердили биосовместимость материала: фибробласты активно прикреплялись к поверхности керамики, сохраняя при этом высокую жизнеспособность. Это доказывает, что материал перспективен для интеграции с мягкими тканями, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
«Фторапатит — аналог костной ткани, поэтому он отлично “дружит” с клетками организма. Наши партнеры из Приволжского исследовательского медицинского университета провели клеточные эксперименты, которые подтвердили биосовместимость нашей прозрачной керамики», — рассказал автор исследования, сотрудник лаборатории оптических керамических материалов химического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского Марсель Назмутдинов.
Разработка имплантируемых оптических окон активно ведется зарубежными исследователями в течение последних лет. Чаще всего основой для них служит диоксид циркония. Однако материал, полученный нижегородскими учеными, превосходит известные зарубежные аналоги, так как обеспечивает лучшую интеграцию с живыми тканями.
Второе направление работы связано с созданием прозрачной керамики на основе фторапатитов для оптики и фотоники. Удержав средний размер зерна в керамике на уровне менее 150 нанометров, ученые смогли достичь рекордного уровня светопропускания. Прозрачные керамики фторапатитов, легированные ионами редкоземельных металлов, такими как иттербий, могут стать отличной альтернативой дорогостоящим монокристаллам при создании компактных и мощных импульсных лазеров.
Получение инновационных материалов для лазерных сред и биофотоники является одной из ключевых задач лаборатории оптических керамических материалов химического факультета ННГУ. «Разработка наших ученых открывает перед отечественной медициной и фотоникой новые горизонты. Этот успех отражает высокий инновационный потенциал нашего университета и готовность решать сложные задачи государственной важности, вносить вклад в укрепление технологического суверенитета России», — заключил ректор ННГУ Олег Трофимов.
Ранее ученые представили концептуальное устройство, которое улавливает парниковые газы и преобразует их в электрический ток.
медицинароссийские ученыеПоделиться
