Нитрид галлия — новый перспективный материал для имплантатов

Источник: physorg.com

Полупроводниковый материал нитрид галлия GaN используется в различных областях промышленности. Теперь у него появится еще одно применение — для создания миниатюрных биосовместимых медицинских устройств — имплантатов. Ученые из Государственного университета Северной Каролины (США) доказали, что GaN нетоксичен для организма, в отличие от большинства других полупроводников. Специалисты под руководством адъюнкт-профессора Албены Иванишевич провели ряд экспериментов по реакции GaN на среды, имитирующие биохимические условия внутри тела. Необходимо было выяснить, какое количество галлия при этом выделяется — ведь оксиды галлия опасны для здоровья.

Метод масс-спектрометрии показал, что GaN достаточно устойчив к воздействию биологических сред организма. Количество выделяемого галлия оказалось ничтожно малым и неопасным для человека. Также ученые провели тестирование материала на биосовместимость. Для этого они покрыли основу из GaN пептидами (строительные блоки, входящие в состав белков живых клеток). Затем чистый GaN и полупроводник с пептидным покрытием были помещены в сосуды с клеточными культурами. Нитрид галлия с пептидами оказался более приемлемым: клетки образовывали большее количество связей с основой и распространились на большую площадь.

Как отмечает Альбена Иванишевич, использование GaN и пептидных покрытий с различными свойствами позволяет биоинженерам осуществлять необходимый контроль над поведением клеток. К примеру, ученые могут добиться, чтобы клетки организма прикреплялись к материалу или избегали его. Обрастание датчиков тканями — одна из проблем использования биомедицинских имплантатов, в некоторых случаях это явление совершенно недопустимо.