Последние достижения в области модификации, характеристики и функционализации поверхности для повышения биосовместимости и коррозионной стойкости биомедицинских имплантатов

Металлические материалы относятся к наиболее важным конструкционным материалам, широко используемым в качестве биоматериалов благодаря высокой теплопроводности, механическим свойствам и биосовместимости. Хотя металлические биомедицинские имплантаты, такие как нержавеющая сталь, золото, серебро, стоматологические амальгамы, сплавы Co–Cr и сплавы Ti, обычно применяются для регенерации костной ткани и восстановления тканей организма, в связи с чувствительностью медицинских применений необходимы инновационные технологии, позволяющие предотвращать потенциальные неблагоприятные реакции. Такие технологии способствуют улучшению интеграции имплантата с костью и предотвращению инфекций, вызванных коррозией и чрезмерными напряжениями. В связи с этим исследования и разработки в области модификации поверхности биоматериалов направлены на решение этих проблем в костно-ориентированной терапии и при создании имплантатов, оказывая существенное влияние на адгезию клеток, увеличение срока службы имплантата, регенерацию тканей, а также развитие клеточной и молекулярной биологии. Основная цель данного обзора — подтвердить значимость модификации поверхности биомедицинских имплантатов посредством рассмотрения ряда важных методов физической модификации поверхности, включая ультразвуковую нанокристаллическую модификацию поверхности, термическое напыление, ионную имплантацию, обработку плазмой тлеющего разряда, электрофоретическое осаждение и физическое осаждение из паровой фазы. Кроме того, рассмотрены характеристики некоторых широко используемых биомедицинских сплавов, таких как нержавеющая сталь, сплавы Co–Cr и сплавы Ti.