Ученые из Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН в Москве и Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии им. Г.А. Илизарова в Кургане выяснили, что добавки редкоземельных металлов, таких как лантан и церий, в титановые имплантаты приводят к повреждению печени и почек у крыс. Это открытие ставит под сомнение безопасность некоторых сплавов, используемых в медицине.
Большинство ортопедических, травматологических и стоматологических имплантатов изготавливаются из титана и его сплавов, которые совместимы с живыми тканями. Добавки в титановых сплавах повышают их прочность и предотвращают износ. Ранее считалось, что редкоземельные металлы, включая лантан и церий, безопасны, однако новые исследования показали, что их применение может иметь негативные последствия.
Эксперимент проводился на 46 крысах-самцах, разделенных на четыре группы. Первой группе ввели титановый имплантат с иттрием, второй — с лантаном, третьей — с церием, а четвертой (контрольной) — чистый титановый имплантат. В течение четырех недель исследователи наблюдали за состоянием животных, измеряя их массу, температуру тела и температуру в месте установки имплантата.
Результаты показали, что у крыс с имплантатом, содержащим лантан, воспалительная реакция была более активной, с повышением температуры на 0,9—1,2 °C.
У животных с имплантатом из чистого титана и иттрия температура снизилась на 1,6 °C. Через три месяца после операции ученые проанализировали кровь крыс. У животных с имплантатами, содержащими лантан и церий, был выявлен повышенный уровень маркеров повреждения печени и почек, в то время как у крыс с титановым имплантатом и иттрием таких изменений не наблюдалось.
Эти результаты помогут разработать безопасные составы имплантатов и предотвратить побочные эффекты после их установки. Старший научный сотрудник лаборатории новых технологий металлических и керамических материалов Института металлургии и материаловедения Александр Анохин отметил, что это первое исследование на лабораторных животных, показавшее негативное влияние микродобавок редкоземельных элементов на внутренние органы млекопитающих. Это означает, что пациенты с имплантатами, содержащими церий или лантан, могут столкнуться с побочными эффектами после операций.
Ранее глава компании «Росатом МеталлТех» Андрей Андрианов сообщил, что Росатом создает замкнутую технологическую цепочку для производства имплантатов и хирургических инструментов из титана. С 2024 года корпорация планирует увеличить мощности для выпуска отечественных медицинских изделий, таких как пластины, штифты и комплектующие. В 2026 году планируется запуск полного цикла производства: от добычи титановой губки и производства прутков до выпуска готовых имплантатов.
