Сегодня мы получили интересный запрос от компании Velentium Medical, которая интересуется поставкой биосовместимых магнитных проводов и проводов Литца, в частности, изготовленных из серебра или золота, или других биосовместимых изоляционных материалов. Этот запрос связан с технологией беспроводной зарядки имплантируемых медицинских устройств.
Компания Tianjin Ruiyuan Electrical Equipment Co., Ltd. уже сталкивалась с подобными запросами и предоставляла клиентам высококачественные решения. Лаборатория Ruiyuan также проводила следующие исследования золота, серебра и меди в качестве биоимплантируемых материалов:
В имплантируемых медицинских устройствах биосовместимость материалов зависит от их взаимодействия с тканями человека, включая такие факторы, как коррозионная стойкость, иммунный ответ и цитотоксичность. Золото (Au) и серебро (Ag) обычно считаются обладающими хорошей биосовместимостью, в то время как медь (Cu) имеет плохую биосовместимость по следующим причинам:
1. Биосовместимость золота (Au)
Химическая инертность: золото — благородный металл, который практически не окисляется и не подвергается коррозии в физиологической среде и не выделяет большое количество ионов в организм.
Низкая иммуногенность: золото редко вызывает воспаление или отторжение иммунной системой, что делает его пригодным для длительной имплантации.
2. Биосовместимость серебра (Ag)
Антибактериальные свойства: Ионы серебра (Ag⁺) обладают широким спектром антибактериального действия, поэтому они широко используются в кратковременных имплантатах (таких как катетеры и перевязочные материалы).
Контролируемое высвобождение: Хотя серебро выделяет небольшое количество ионов, продуманная конструкция (например, нанопокрытие из серебра) может снизить токсичность и оказывать антибактериальное действие, не причиняя серьезного вреда клеткам человека.
Потенциальная токсичность: Высокие концентрации ионов серебра могут вызывать цитотоксичность, поэтому необходимо тщательно контролировать дозировку и скорость высвобождения.
3. Биосовместимость меди (Cu)
Высокая химическая реактивность: медь легко окисляется в жидкостях организма (например, образуя Cu²⁺), и высвобождающиеся ионы меди запускают свободнорадикальные реакции, приводящие к повреждению клеток, разрыву ДНК и денатурации белков.
Провоспалительный эффект: ионы меди могут активировать иммунную систему, вызывая хроническое воспаление или фиброз тканей.
Нейротоксичность: Чрезмерное накопление меди (например, при болезни Вильсона) может повредить печень и нервную систему, поэтому имплантация в течение длительного времени нецелесообразна.
Исключительное применение: Антибактериальные свойства меди позволяют использовать ее в медицинских изделиях кратковременного действия (например, в антибактериальных поверхностных покрытиях), но количество выделяемого вещества должно строго контролироваться.
Краткое изложение основных положений
| Характеристики | Золото(AU） | Серебро (Ag) | Медь (Cu) |
| Коррозионная стойкость | Чрезвычайно прочный (инертный) | Средний уровень (медленное высвобождение Ag+) | Слабое соединение (легкое высвобождение Cu²⁺) |
| Иммунный ответ | Практически никто | Низкий (регулируемое время) | Высокий (провоспалительный) |
| Цтотоксичность | Никто | Средне-высокая (зависит от концентрации) | Высокий |
| Основные области применения | Долгосрочно имплантируемые электроды/протезы | Антибактериальные краткосрочные имплантаты | Редкое заболевание (требует особого лечения) |
Заключение
Золото и серебро предпочтительны в качестве материалов для медицинских имплантатов благодаря их низкой коррозионной активности и контролируемому биологическому воздействию, в то время как химическая активность и токсичность меди ограничивают ее применение в долговременных имплантатах. Однако, посредством модификации поверхности (например, оксидного покрытия или легирования), антибактериальные свойства меди также могут быть использованы в ограниченной степени, но безопасность должна быть строго оценена.
Дата публикации: 18 июля 2025 г.
