Драгоценные металлы в медицине

Обновлено: 07.07.2024

Текст научной работы на тему «Палладий в стоматологии»

Палладий в стоматологии

Е. И. Рытвин, И. Ю. Лебеденко, Д. С. Тыкочинский, В. В. Васекин

|ЕВГЕНИЙ ИСАЕВИЧ РЫТВИ1/\ — доктор технических наук, профессор, президент Центра развития международного сотрудничества производителей и потребителей драгоценных металлов. Область научных интересов: металловедение сплавов благородных металлов, получение сплавов для химической, стекольной промышленности и для медицинских целей.

ИГОРЬ ЮЛЬЕВИЧ ЛЕБЕДЕНКО — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой госпитальной ортопедической стоматологии, проректор Московского государственного медико-стоматологического университета (МГМСУ). Область научных интересов: ортопедическая стоматология, материалы для протезирования, сплавы благородных металлов.

125206 Москва, ул. Вучетича, 9а, МГМСУ, тел (495)211-20-61

ДАВИД СОЛОМОНОВИЧ ТЫКОЧИНСКИЙ — кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ФГУП «НИК «Суперметалл». Область научных интересов: сплавы благородных металлов для химической промышленности и медицины.

Среди конструкционных материалов для ортопедической стоматологии широко применяются благородные металлы, поскольку они обладают исключительным сочетанием технологических и специфических функциональных свойств, необходимых для обеспечения работоспособности протеза. Это высокая прочность и коррозионная стойкость в условиях полости рта, биологическая инертность по отношению к организму человека, технологичность при литье, обработке давлением и других операциях при изготовлении зубного протеза. В течение многих столетий для зубного протезирования использовали золотые сплавы, т.к. только они полностью отвечали указанным требованиям. Палладий, открытый в начале XIX века, также обладает необходимым набором свойств, сочетает достаточную пластичность с относительно высокой прочностью и почти не уступает золоту по коррозионной стойкости в ряде разбавленных кислот и щелочей (табл. 1). Фактором, ограничивающим практическое применение палладия, была высокая температура плавления, но эту проблему решили благодаря развитию современного электротермического оборудования. Таким образом, палладий стал реальной альтернати-

вой золоту как основе стоматологического сплава и успешно используется в качестве легирующего элемента в многочисленных стоматологических сплавах на основе золота и серебра. В результате, во второй половине XX века доля палладиевых сплавов на мировом рынке стоматологических материалов заметно возросла.

Важным стимулом к применению в стоматологии палладия стала его экономичность. Известно, что благородные металлы дороги, поэтому их называют драгоценными. Для того чтобы сделать металлические зубные протезы доступными более широкому кругу пациентов, были разработаны более дешевые материалы. Успешным путем удешевления стоматологических сплавов стала замена (частичная или полная) золота на палладий, который существенно уступает в цене золоту, будучи к тому же менее плотным, что дает дополнительный экономический эффект. Увеличению спроса на такие сплавы и активизации соответствующих разработок способствовали принятые правительствами ряда стран (ФРГ, Японии) решения по субсидированию применения палладиевых сплавов в страховой медицине [2, 3]. Это привело к росту их мирового потребления в 1980—90-х годах (рис. 1) [3—13].

Сравнение некоторых свойств золота и палладия [1]

Металл Твердость, Н/мм2 Предел прочности, Н/мм2 Предел текучести, Н/мм2 Относительное удлинение, % Температура плавления, "С

Золото 220-250 120-130 10-25 45-50 1064

Палладий 380-460 180-200 50-70 25-35 1554

|Е. И. Рытвш^, И. Ю. Лебеденка, Д. С. Тыкочинский, В. В. Васекин

Рис. 1. Потребление драгоценных металлов

■ платина и — -Д— палладий в автомобильных конверторах; —•— палладий и ■ ■• ■ золото в стоматологии

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Рис. 2. Динамика цен некоторых драгоценных металлов

В дальнейшем спрос на стоматологические палла-диевые сплавы уменьшился в связи с ростом цены палладия (рис. 2), превысившей цену золота, что произошло в результате возросшего к концу XX столетия потребления палладия автомобильной промышленностью и вследствие нерегулярности экспортных поставок палладия из России [3, 12, 14, 15]. К концу 2000

года цена палладия превысила 31 долл./г. В ряде европейских стран взамен палладиевых стали использовать золотые сплавы, в Японии сократились объемы государственной поддержки применения сплавов с 20% палладия в страховой медицине [10, 13].

Вследствие уменьшения общего спроса на палладий и частичной замены его в автомобильных катали-

заторах на платину, к концу 2002—началу 2003 года цены на палладий стали ниже цен на золото. Это соотношение сохраняется и в 2006 году. Соответственно появилась тенденция к росту спроса на палладиевые сплавы для стоматологии [16].

Рынок стоматологических сплавов характеризуется большим объемом и разнообразием палладиевых (Pd > 50%) и палладийсодержащих сплавов. Как правило, в ассортименте ведущих фирм присутствует группа сплавов на основе палладия, а в большинстве золотых сплавов для металлокерамики и во многих литейных сплавах палладий является основным легирующим элементом.

В сплавах на основе палладия большая часть легирующих элементов образуют с ним широкие области твердых растворов — это относится к золоту, серебру, меди [1]. На свойства сплавов в системе Pd—Ag могут влиять соединения Курнакова, которые образуются при больших концентрациях серебра (порядка 30— 60 ат.%). В системе Pd—Си образуются две упорядоченные фазы, но также при больших концентрациях меди — более 40 ат.%. Олово, индий, цинк, галлий имеют ограниченную растворимость в палладии, которая уменьшается при снижении температуры. Сплавы в тройной системе Pd—Au—Ag и в палладиевом углу системы Pd—Au—Си кристаллизуются с образованием непрерывных твердых растворов.

Данные о стоматологических палладиевых сплавах ряда известных зарубежных производителей представлены в табл. 2. Сплавы расположены в порядке убывания концентрации палладия. Можно предположить, что большая часть этой группы сплавов являются однофазными в закаленном состоянии и в некоторых из них могут выделяться вторые фазы, о чем свидетельствует повышение их твердости при термической обработке.

Все легирующие элементы (кроме платиноидов, содержание которых невелико) понижают температуру плавления палладия, причем во всех палладиевых сплавах присутствуют не менее одного—двух из следующих легкоплавких элементов: Sil, Zu, In, Ga, — суммарно от 7 до 17%. Несмотря на это, сплавы на основе относительно тугоплавкого палладия характеризуются высокими значениями температур плавления (солидус не менее 1100 °С, ликвидус в пределах 1190-1325 °С).

Характеристики механических свойств большей части палладиевых сплавов представляют собой сочетание высоких показателей прочности с достаточно удовлетворительной пластичностью (в неупроченном состоянии твердость от 160 до 360 HV, предел текучести от 340 до 810 МПа, пластичность от 3 до 40%). Если использовать критерии для литейных сплавов [17, 18], то эти сплавы, как правило, можно отнести к типу «сверхпрочные» (тип 4), т.е. пригодные для очень сильно нагруженных и тонкостенных литых деталей, например, бюгельных протезов, каркасов съемных протезов и т.п.

Поскольку палладиевые сплавы чаще всего предназначаются для использования в качестве каркасов ме-таллокерамических протезов, важным показателем является коэффициент термического расширения (КТР). Диапазон значений КТР сплавов составляет (13,9-15,3) • Ю-6 К"1 (600 °С), причем этот показатель особенно высок у наиболее легированных сплавов, имеющих высокое содержание серебра (25,0 ■

32,5%). У остальных, менее легированных палладиевых сплавов, значения КТР ниже, но не выходят из рекомендованных пределов от 13,8 до 14,8 • Ю-6 К-1 для обычно применяемых керамических масс [19]. Это, по-видимому, достигается за счет легирования палладия другими элементами, в частности медью и оловом, которые в значительном количестве обязательно присутствуют в сплавах, не содержащих серебро.

Все палладиевые сплавы — «легкие» (10,6— 11,7 г/см3), что обусловлено большим содержанием палладия, серебра, меди и других легирующих элементов, плотность которых меньше плотности золота (19,3 г/см3).

Палладий также используется в большинстве стоматологических сплавов в качестве легирующего элемента, причем во многих из них он оказывает определяющее влияние на потребительские свойства. Так, во всех серебряных сплавах присутствует палладий в количестве от 15,0 до 39,9%; его предназначение — повышение коррозионной стойкости и прочности сплава, снижение нежелательного (олигодинамического) действия серебра в полости рта. Палладий (до 45%) содержится в большинстве золотых сплавов для металлокерамики, где он заменяет золото, повышает прочность и влияет на КТР так же, как платина.

Стоматологические сплавы на основе палладия, как правило, белые, так же как все легированные палладием серебряные сплавы и те из золотых, в которых сумма платиноидов превышает 15%.

Ассортимент отечественных стоматологических сплавов невелик: всего 9 марок благородных сплавов, в их числе 4 сплава, содержащих палладий. Два из них на основе серебра (марки «Пд 190» и «Пд 250») не обеспечивают необходимую биосовместимость с тканями полости рта [20]. Два других сплава (марки «Су-перпал» и «Супер-КМ»), созданные в ФГУП «НПК «Суперметалл» совместно с Московским государственным медико-стоматологическим университетом, — это первые российские сплавы для каркасов металло-керамических зубных протезов [21]; их составы и свойства представлены в табл. 3.

Золотой сплав марки «Супер-КМ» светло-желтого цвета отличается очень высоким содержанием благородных металлов (98%), вследствие чего его можно рекомендовать для протезирования пациентов, чувствительных к наличию неблагородных элементов в полости рта. Он отвечает требованиям международных стандартов ISO 9693 и ISO 1562 (тип 3). Палладий, наряду с другими легирующими элементами, определяет требуемый комплекс потребительских свойств сплава, в частности, его прочность и КТР.

В сплаве марки «Суперпал» палладий является основой, суммарное содержание благородных металлов составляет 70%. Этот сплав обладает красивым серебристо-серым металлическим цветом, надежно соединяется с керамическим и полимерным покрытиями, коррозиен шоетоек и безопасен по токсикологическим показателям, отвечает требованиям ISO 9693.

В период разработки «Суперпала» (1993—1995 гг.) палладий в России стоил в 4,5 раза дешевле золота, поэтому он был выбран в качестве основы сплава. Последующие изменения ситуации на рынке драгоценных металлов привели к тому, что цены на «Суперпал» стали выше, чем на «Супер-КМ». В настоящее время цена «Суперпала» значительно умень-

\Е. И. Рытвш^, И. Ю. Лебеденка, Д. С. Тыкочинский, В. В. Васекин

Состав и свойства палладиевых стоматологических Фирма Марка сплава Содержание элементов, %

Au Pt Pd Ag Cu Sn Zn In Ga Прочие

Jelenko PTM-88 — — 86,9 — — — — — 8,3 **Ru **Re

Jelenko Legacy 2,0 — 85,2 »» — — — 1,1 10,0 **Ru

Metalor Cerapall — — 83,0 — — 12,5 — — 4,5 —

Degussa Bond-on 4 » » 79,7 — 5,0 6,5 — — 6,0 *Ru

Metalor Ceraplus — — 79,2 1,8 6,9 » » 4,5 5,5 —

Metalor Cerapall 2 2,0 — 79,0 — 6,9 * * 4,5 5,5 —

Jelenko Micro-Star 2,0 — 79,0 — — 8,9 — — 4,0 **Ru

UGDO Armapal 2,0 — 78,7 — 10,0 — »» — 8,9 **Ru

UGDO Armapal 11 — — 78,7 1,8 6,9 2,0 »» 4,5 5,5 **Ru

Jelenko PA-400 2,0 — 78,4 10,0 — — — — 9,0 **Ru

Jelenko Freedom Plus 2,0 — 78,4 — 8,0 — — 6,0 5,0 **Ru

Degussa Degupal G 4,5 — 77,3 7,2 — 4,0 — — 6,0 *Ru

Degussa Degupal U * — 76,5 — 11,6 * — — 7,2 *Ru

Jelenko Liberty 2,0 — 75,9 — 10,0 6,0 — — 5,5 **Ru

BEGO BegoPal 300 6,0 — 75,4 6,2 — — — 6,3 6,0 0,1 Ru

Jelenko Legacy XT 2,0 — 75,4 10,0 — — — 6,0 5,0 **Ru

Jelenko Accu-Star 6,0 — 75,0 6,5 — — — 6,0 6,0 **Ru

BEGO BegoPal 2,0 — 73,0 — 13,5 5,0 — 5,0 1,4 0,1 Ru

UGDO Armastar 2 — — 61,8 25,0 — 9,2 1,9 2,0 — **Ru **B

Jelenko Goldstar 1,8 — 59,8 26,3 — 6,0 — 6,0 — **Ru **Re

Jelenko Jelstar — — 59,8 28,8 — 6,0 — 6,0 — **Ru **Re

Jelenko Super Star-H — — 59,8 28,1 — 5,0 — 6,0 »» **Ru **Re

Degussa Pors-on 4 — — 57,8 30,0 — 6,0 » 4,0 — *Ru

Metalor Ceradelta — — 57,5 32,0 2,0 » 6,0 » —

BEGO BegoPal S — — 57,5 31,5 — 9,0 — 1,9 — 0,1 Ru

UGDO Armastar — — 57,5 32,5 — 4,0 1,0 3,5 1,5 **Ru

Jelenko Olimpia II 35,0 — 56,6 — — 2,8 — — 5,0 **Ru

Jelenko Jel-5-H — — 53,4 38,9 — 7,0 — — »» **Ru **Re

Jelenko Eureka 40,0 — 52,6 — — — — 2,0 5,0 **Ru,

Примечание. Содержание легирующего элемента: *

шилась, так что теперь потребитель может делать выбор, исходя из экономических соображений, технологических и эстетических потребностей.

Опыт использования палладиевых сплавов в стоматологии дает основания считать эти материалы перспективными благодаря превосходным свойствам палладия: коррозионной стойкости, биологической инертности, способности к образованию твердых рас-

творов с другими благородными металлами, к повышению показателей прочности и обеспечению ряда важных потребительских характеристик сплавов.

Мы продолжаем разработку новых стоматологических сплавов, в том числе на основе палладия, что позволит расширить ассортимент продукции отечественного производства на российском и зарубежном рынках стоматологических конструкционных материалов.

Российские стоматологические сплавы для металлокерамических протезов, содержащие палладий

Марка сплава Содержание элементов, % Твердость, Предел Относит. Гпл КТР*, Плотность и торговая марка НУ текучести, удлин., % (солидус), • 10 6/К г/см3

^ — — — ¡Г- (отожжен.) Н/мм2 (н/упр) (н/упр) "С

Супер-КМ 85 9 4 1 1 165 250 15 1117 14,0 18,1 ПЛАГОДЕНТ

Суперпал 10 - 60 15 15 360 750 2 1125 14,1 10,7 ПАЛЛАДЕНТ

* В температурном интервале 20—600 °С

сплавов для металлокерамики

Твердость, HV Предел текучести, МПа Отн. удлинение, % Температура, °С j^pp*** . юу i Плотность, г/см3

н/упр упр н/упр упр н/упр упр солидус ликвидус

— — 610 — 28 — 1190 1325 — —

— — 744 — 25 — 1105 1290 — —

220 235 430 500 40 40 1155 1315 14,0 11,5

260 260 575 575 30 30 1155 1290 14,0 11,5

280 — 550 — 35 — 1160 1280 14,1 11,3

280 — 580 — 35 — 1145 1270 14,2 11,4

— — 574 — 30 — 1180 1280 — —

360 450 810 860 3 4 1170 1190 13,9 10,7

280 — 660 — 9 — 1160 1280 14,1 10,6

— — 646 — 25 — 1180 1250 — —

— — 588 — 30 — 1170 1300 — —

255 255 585 585 28 28 1230 1305 14,3 11,7

255 285 600 630 25 20 1100 1230 14,2 11,3

— — 753 — 15 — 1110 1250 — —

220 260 450 540 30 25 1175 1320 14,0 11,0

— — 574 — 30 — 1190 1300 — —

— — 538 — 35 — 1150 1315 — —

215 245 370 440 40 30 1190 1300 13,9 11,2

280 290 645 675 12 7 1180 1220 14,8 11,2

— — 481 — 20 — 1230 1300 — —

— — 681 — 15 — 1190 1290 — —

160 300 340 650 29 8 1175 1275 15,2 11,4

250 305 490 490 20 19 1140 1260 15,3 11,2

210 230 400 520 10 6 1210 1290 14,6 11,1

250 250 640 675 19 16 1160 1255 15,3 11,2

— — 581 — 35 — 1200 1300 — —

— — 473 — 25 — 1190 1260 — —

— — 574 — 30 — 1110 1310 — —

13. Боярко Г.Ю. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 2001, № 7, с. 110.

16. Платина 2005. Обзор рынка фирмы «Джонсон Матти», Московское представительство «Johnson Matthey», 2005.

17. International standard ISO 1562:1993, Dental casting gold alloys..

18. International standard ISO 8891:1993, Dental casting alloys with noble metal content of 25% up to below 75%.

19. Трезубое B.H., Штейнгарт M.3., Мишев JI.M. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение. СПб.: Специальная литература, 1999, 324 с.

20.Лебедежо И.Ю. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 2002, № 1, с. 150.

21. Васекин В., Лебедежо И., Левченко С., Рытвин Е., Степанова Г., Тыкочинский Д. Сплавы благородных металлов для стоматологии и акупунктуры. М., АСМИ, 2000, с. 6.

1. Благородные металлы. Справочное изд. Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984, 592 с.

2. Dermann К., Groll W., Kump U. Dental-EdelmetallLegierungen, S. 148—175.

3. Matthey J. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 1996, № 7, с. 43.

4. Там же, 1997, № 6, с. 17.

5. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 1998, № 6, с. 20.

6. Там же, 1999, № 5, с.26.

7. Там же, 2000, № 5, с. 28.

8. Там же, 2001, № 5, с. 66.

9. «Джонсон Матти»: годовой обзор «Платина-2002». Информационный материал фирмы Johnson Matthey.

10. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 2002, № 5, с. 14

11. Борисов С.М. Там же, 1996, № 7, с. 32.

12. Боярко Г.Ю. Драгоценные металлы и драгоценные камни, 2000, № 8, с. 66.

Драгметаллы в медицине: уроки пандемии коронавируса и не только

Спрос на драгметаллы заметно увеличился, когда прошлой весной пандемия коронавируса распространилась по всему миру. Это неудивительно, ведь они считаются защитными активами. В начале августа золото подорожало до 2067 долларов за унцию, что на 30% выше по сравнению с январем 2020 года. Курс серебра подскочил более чем на 50% за тот же период, положительно коррелируя с другими драгметаллами в условиях финансовой неопределенности и волатильности. Однако обеспечение финансовой защиты – это не единственная роль, которую драгметаллы играют в борьбе с пандемией. Они также широко применяются в медицине, при этом речь идет не только о стоматологии.

Борьба с коронавирусом: золото, серебро и платина

Ученые разработали лекарства и тесты на основе серебра для обнаружения вируса и защиты от него. В серологических анализах (одном из видов анализа крови) используются наночастицы серебра и золота для быстрого определения антигенов в кровотоке пациента. Антигены важны для того, чтобы понять, является ли человек переносчиком; так обеспечивается и безопасность донорской плазмы для лечения больных.

Помимо диагностического и терапевтического применения в борьбе с коронавирусом, частицы серебра используются в тканях некоторых масок. Хотя этот драгметалл не является антивирусным агентом, он защищает от бактерий и устраняет запах, позволяя носить маски в течение длительного времени.

Серебро использовалось в течение тысяч лет для предотвращения микробных инфекций, будучи самым важным противомикробным средством до появления антибиотиков.

Борьба с коронавирусом актуализировала необходимость использования драгметаллов в здравоохранении. Это особенно важно, учитывая старение населения. Согласно прогнозам, к 2027 году расходы на здравоохранение в США составят 19,4% ВВП страны, или 6 трлн долларов в год, что указывает на изменение структуры расходов по причине трансформации демографического состава населения.

Борьба с раком: золото и платина

Золото и платина используются для лечения некоторых видов рака. Платина замедляет процесс деления клеток. Поэтому этот драгметалл является составной частью химиотерапевтических процедур, в том числе, препаратов «цисплатин» и «карбоплатин». Их недостатком являются побочные эффекты, например, выпадение волос.

Наночастицы золота необходимы для нового типа таргетной терапии. Исследователи тестируют методы лечения на основе нанооболочек золота и кремнезема для борьбы с раковыми клетками, которые предотвращают рост пораженных участков. Подобно лечению платиной, золото тоже уничтожает больные клетки, но наночастицы более эффективны в борьбе именно с нежелательными клетками. Его успешно применили для борьбы с раком простаты, которым страдают около 11% мужчин.

Дополнительные терапевтические использования

Наночастицы золота (атомы диаметром всего в несколько миллиардных долей метра) успешно используются в тестировании и лечении ВИЧ/СПИДа. Ученые смогли обнаружить вирус ВИЧ, даже при начальной стадии заболевания. Наночастицы золота способствовали снижению количества инфицированных клеток, как показывают исследования обезьян с ВИЧ-подобным вирусом. Хотя эксперименты в этом направлении еще продолжаются, текущие результаты являются многообещающими.

Золото обладает противовоспалительными свойствами, помогая уменьшить лечить суставы, например, при ревматоидном артрите. Желтый металл используется в экспресс-тестах на малярию, которые позволяют врачам выявить болезнь в течение 20 минут. Это очень важное изобретение, особенно для тех стран, где не так просто найти лабораторию.

Драгметаллы инертны, то есть они вступают в реакцию лишь с несколькими химическими веществами в природе. Они также являются электропроводниками, поэтому их можно использовать для непосредственной стимуляции органов. Драгметаллы являются прочными, их нелегко разломать. Платина – незаменимый материал для катетеров. В электрофизиологических катетерах, например, употребляются электроды для измерения активности сердечной мышцы. Именно платиновые электроды делают это возможным.

Драгметаллы в медтехнике

Микробы не распространяются на поверхности из серебра из-за антимикробных свойств серого металла. Поэтому серый металл – идеальный компонент для многих устройств и инструментов в больнице. По сути, этот драгметалл сейчас гораздо более востребован для создания медицинских устройств, чем для лекарств. Причина заключается в его токсичности – слишком много серебра в организме может вызвать аргироз, или характерную пигментацию кожи. Однако в области медицинских технологий серый металл очень востребован благодаря антимикробным свойствам. Золотистый стафилококк – это опасная и очень заразная бактерия, которая быстро распространяется в больницах. Для борьбы с ним используется оборудование с покрытием из серебра: от хирургических инструментов до стетоскопов и даже мебели. Серебро также часто входит в состав дыхательных трубок и катетеров для защиты от инфекций.

Платина тоже широко используется в медицинских устройствах, включая кардиостимуляторы и катетеры. Она снижает вероятность отторжения этих устройств организмом. Этот драгметалл также используется для рентгеновских снимков.

Платина играет важную роль в устройствах нейромодуляции, которые помогают лечить неврологические расстройства у пациентов с болезнью Паркинсона, транслируя электрические сигналы в центральную нервную систему. Электроды и некоторые другие компоненты в этих «стимуляторах мозга» состоят из платины.

Популярность драгметаллов в медицине

На долю здравоохранения приходится примерно 3-5% спроса на драгметаллы. Однако данный показатель увеличится по мере старения общества и роста потребности в медицинских устройствах и лечении. Этот источник спроса часто упускают из виду, а ведь по нему можно судить о важности драгметаллов в современном обществе.

Области применения благородных металлов

Что приходит в голову в первую очередь при словосочетании «драгоценные металлы»? Большинство людей думает об ювелирных украшениях и золотых слитках в банках. Но, на самом деле, областей их применения гораздо больше, просто многие скрыты от глаз.

Ювелирная промышленность

Именно на ювелирные изделия тратится больше всего золота. Украшения делают, а из сплавов с цинком, никелем, кобальтом и другими более прочными и стойкими, чем золото, металлами. Также в ювелирной промышленности задействовано серебро, но гораздо чаще оно применяется в других областях.

Медицина

В медицине драгоценные металлы используются для изготовления инструментов, деталей приборов, протезов, игл для шприцов. Серебро часто применяется в нетрадиционной медицине, но лечение с его помощью не доказано. До середины ХХ века оно использовалось как наружный антисептик.

Золото же применяют в стоматологии для создания коронок и зубных протезов, и в фармакологии при производстве некоторых препаратов.

Техника

В электротехнической промышленности благородные металлы используют для создания контактов с высокой степенью надёжности. Они становятся прекрасными проводниками и не окисляются.

Некоторые люди пытаются заработать на этом, добывая металлы из старой техники. Сейчас её остаётся всё меньше, а в современных устройствах содержание платины, и золота с серебром гораздо ниже.

Катализаторы

В производстве каталитических систем для автомобилей используется до 81% добываемого родия. Но в качестве катализаторов благородные металлы выступают не только в машинах. Они также задействованы в химической промышленности, например, при изготовлении формалина (серебро), серной и азотной кислот (платина).

Инвестирование и валюта

Благодаря тому, что запасы золота на Земле небольшие, а сфер применения очень много, его используют в качестве предмета инвестирования. О том, стоит ли сейчас вкладывать деньги в драгоценные металлы, мы писали здесь Стоит ли инвестировать в драгоценные металлы . Также не будем забывать о том, что довольно долгое время золото использовалось в качестве денег.

Покрытия

Благородные металлы применяют для покрытия для различных поверхностей. Это защищает их от коррозии и придаёт некоторые свойства самих металлов. Защитные плёнки из тончайшего слоя золота широко применяют в космической сфере. Ими покрывают внутренние и внешние детали спутников, помещения для аппаратуры.

И, конечно же, позолоту используют для создания дорогих предметов декора.

Другие области

Помимо перечисленных выше сфер, благородные металлы также используются в лабораторной технике, химическом машиностроении, пищевой промышленности и огромном количестве других областей.

Драгоценные металлы и камни в медицине Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Муканалиева А. Р.

Актуальность: XXI век – век новшеств и технологий. Медицина тоже не стоит на месте: разнообразие медицинского оборудования, инструменты, протезы и многое другое. Все это свидетельствует о стремительном развитии и использовании для этого различных материалов, в том числе драгоценных металлов и камней.Цель работы: выявить причины и значение использования драгоценных металлов и камней в медицине.Задачи: изучить специфические особенности данных материалов и возможности их медицинского применения .Материалы и методы: Интернет-ресурсы, методические пособия, лабораторные исследования.Выводы: Драгоценные камни нашли широкое применение в хирургии, стоматологии и фармакологии. Например, алмаз используют в изготовлении хирургических инструментов, которые активно используются в сверхточных операциях. Искусственный сапфир применяют для изготовления брекетов. Жемчуг известен в фармацевтической промышленности как источник кальция. Янтарь применяется в качестве источника витамина В3. Минерал турмалин используют в медицинских приборах благодаря его пьезоэлектрическим свойствам для синтеза отрицательных ионов. Драгоценные металлы широко применяются для изготовления различных лекарственных средств, зубных протезов. Металлотерапия используется в косметологической области не особо широко, но эффективно. Главный недостаток дороговизна. Возникает вопрос: почему эти вещества так широко применимы в медицине? Ответ прост: их использование обуславливается их химическими свойствами, которые были проверены опытным путем в практической части моей работы.

Текст научной работы на тему «Драгоценные металлы и камни в медицине»

Бюллетень медицинских Интернет-конференций (^БЫ 2224-6150) 2014. Том 4. № 5

Ю: 2014-05-35-Т-3780 Тезис

Драгоценные металлы и камни в медицине

ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, медицинский лицей Научный руководитель: Спиридонова Е.А.

Актуальность. XXI век - век новшеств и технологий. Медицина тоже не стоит на месте: разнообразие медицинского оборудования, инструменты, протезы и многое другое. Все это свидетельствует о стремительном развитии и использовании для этого различных материалов, в том числе драгоценных металлов и камней.

Цель работы: выявить причины и значение использования драгоценных металлов и камней в медицине.

Задачи: изучить специфические особенности данных материалов и возможности их медицинского применения.

Материал и методы: Интернет-ресурсы, методические пособия, лабораторные исследования.

Выводы. Драгоценные камни нашли широкое применение в хирургии, стоматологии и фармакологии. Например, алмаз используют в изготовлении хирургических инструментов, которые активно используются в сверхточных операциях. Искусственный сапфир применяют для изготовления брекетов. Жемчуг известен в фармацевтической промышленности как источник кальция. Янтарь применяется в качестве источника витамина В3. Минерал турмалин используют в медицинских приборах благодаря его пьезоэлектрическим свойствам для синтеза отрицательных ионов.

Драгоценные металлы широко применяются для изготовления различных лекарственных средств, зубных протезов. Металлотерапия используется в косметологической области не особо широко, но эффективно. Главный недостаток дороговизна. Возникает вопрос: почему эти вещества так широко применимы в медицине? Ответ прост: их использование обуславливается их химическими свойствами, которые были проверены опытным путем в практической части моей работы.

Драгоценные металлы в медицине

Литературный обзор посвящен вопросам использования в стоматологической практике драгоценных металлов и их сплавов: золото, платина, палладий. Приведена история использования сплавов в нашей стране и за рубежом в разные годы. В статье определены основные требования предъявляемые к ним (прочность, химическая и физическая безопасность для слизистой полости рта и организма человека в целом). Так же рассмотрены положительные (химическая устойчивость, антикоррозионная стойкость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры полости рта) и отрицательные свойства (стоимость процедуры, возможность возникновения аллергических реакций) использования каждого материала. В статье кратко перечислены работы по применению разных материалов на основе каждого сплава. Приведены примеры использования драгоценных металлов и их сплавов в ортопедической стоматологии.

1. Гумилевский Б.Ю., Жидовинов А.В., Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П., Колесова Т.В. Взаимосвязь иммунного воспаления и клинических проявлений гальваноза полости рта. Фундаментальные исследования. -2014. № 7-2. С. 278 -281.

2. Данилина Т.Ф., Михальченко Д.В., Наумова В.Н., Жидовинов А.В. Литье в ортопедической стоматологии. Клинические аспекты. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2014. С. 184.

3. Данилина Т.Ф., Порошин А.В., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В. Хвостов С.Н. Способ профилактики гальваноза в полости рта//Патент на изобретение РФ №2484767, заявл. 23.12.2011, опубл. 20.06.2013. -Бюл. 17. -2013.

5. Мануйлова Э.В., Михальченко В.Ф., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В., Филюк Е.А. Использование дополнительных методов исследования для оценки динамики лечения хронического верхушечного периодонтита//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 6. -С. 1020.

6. Медведева Е. А., Федотова Ю. М., Жидовинов А. В. Мероприятия по профилактике заболеваний твёрдых тканей зубов у лиц, проживающих в районах радиоактивного загрязнения.//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-1. -С. 79-82.

7. Михальченко Д.В. Мониторинг локальных адаптационных реакций при лечении пациентов с дефектами краниофациальной локализации съемными протезами/Д.В. Михальченко, А.А. Слётов, А.В. Жидовинов и др.//Современные проблемы науки и образования. -2015. -№ 4. -С. 407.

8. Михальченко Д.В., Порошин А.В., Шемонаев В.И., Величко А.С., Жидовинов А.В. Эффективность применения боров фирмы «Рус-атлант» при препарировании зубов под металлокерамические коронки//Волгоградский научномедицинский журнал. Ежеквартальный научнопрактический журнал. 2013. № 1. С. 45-46.

9. Михальченко Д.В., Филюк Е.А., Жидовинов А.В., Федотова Ю.М. Социальные проблемы профилактики стоматологических заболеваний у студентов.//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 5. -С. 474.

10. Поройский С.В., Михальченко Д.В., Ярыгина Е.Н., Хвостов С.Н., Жидовинов А.В. К вопросу об остеоинтеграции дентальных имплантатов и способах ее стимуляции /Вестник Волгогр. гос. мед. ун-та. -2015. -№ 3 (55). -С. 6-9.

Введение

В современном мире новых технологий необходима разработка более совершенных устройств, прогрессивных технологий и поиска биологически инертных материалов для улучшения качества лечения стоматологических больных. Так, для изготовления каркасов протезов стали применять драгоценные металлы, что оправдано рядом их положительных свойств: имеют высокую антикоррозионную стойкость в полости рта и благоприятно воздействуют на ткани зуба, слизистые и организм в целом. Для лечения больных ортопедического отделения из группы аллергического риска съемными или несъемными зубными протезами с успехом применяются сплавы благородных металлов: золото, серебро, платина, палладий и их сплавы [1,2].

Привлекательность использования драгоценных металлов в стоматологии определяется рядом их положительных свойств, таких как: химическая устойчивость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры ротовой полости, безопасность для человеческого организма [3,4].

Долгое время для протезирования в стоматологии использовались сплавы на основе золота [1,2,9].

Золото более востребовано, так как имеет следующие преимущества:

-не вступает в химические реакции со слюной, компонентами пищи и напитков;

-благодаря пластичности, компенсирует нагрузку на зубы, которую оказывают другие материалы протеза;

-практически исключаются сколы и разрушения керамического покрытия при его использовании вместе с золотом;

-более плотно прилегает к зубам;

-не вызывает отторжения при установке протеза;

-случаи образования кариеса на зубах под золотыми коронками практически не встречаются;

-при длительном контакте с десной золото не темнеет [1,8].

В последние годы палладиевые сплавы стали хорошей альтернативой золотым. Палладий успешно используется в качестве легирующего элемента в многочисленных стоматологических сплавах на основе золота и серебра [1,9].

Палладиевые сплавы применяются для изготовления металлокерамических, металлопластмассовых, цельнометаллических зубных протезов. В России для этих целей используется отечественный сплав «Суперпал» [5,6,7].

За рубежом имеется большое число стоматологических сплавов благородных металлов на основе палладия, в том числе и для бюгельных зубных протезов [2,4].

В России для бюгельных протезов подобные отечественные сплавы не выпускаются, для них традиционно используют кобальтохромовые сплавы. Однако между несъемными протезами из благородного сплава и бюгельными протезами из кобальтохромового сплава может возникать гальваническая пара, что приводит к серьезным осложнениям [8].

Целью работы является обоснование использования сплавов на основе драгоценных металлов (золото, платина, палладий) для лечения больных ортопедического отделения стоматологии.

Обзор литературы

Разработанный более 30 лет назад отечественный золото-платиновый сплав для изготовления съемных бюгельных протезов в настоящее время не соответствует требованиям международного стандарта ISO 1562, предъявляемым к сверхтвердым золотым сплавам для литья каркасов съемных зубных протезов. На сегодняшний день из этого сплава изготавливаются лишь кламмеры для съемных протезов [9].

На сегодняшний день в России выпускают два сплава на основе золота для металлокерамики - это «Плагодент» (ФГУП НПК «Суперметалл», Московская область) и «Витирий», производства фирмы «Витал ЕВВ» (Екатеринбург), а также сплав на основе палладия «Палладент» (ФГУП НПК «Суперметалл») [10].

Часто в практике ортопедической стоматологии несъемные конструкции изготавливают из сплавов благородных металлов, а съемные бюгельные протезы — из кобальтохромового сплава. В лучшем случае, бюгельные протезы имеют гальваническое золотое покрытие [9].

Cо временем в местах окклюзионных контактов это покрытие истирается, что приводит к проникновению ионов металлов из неблагородных сплавов в ротовую жидкость и образованию гальванических пар. Это вызывает аллергические реакции, электрохимическое повреждение слизистой оболочки полости рта, интоксикацию организма, что заканчивается непереносимостью изготовленных зубных протезов [9,10].

Платина- металл серебристо-белого цвета. Температура плавления - 1773°С. Это ковкий, тягучий металл, несмотря на большую, чем у золота твердость. Платина обладает малой усадкой. Ее добавляют в золотые сплавы для улучшения антикоррозийных свойств и повышения твердости [5,6].

Сплав имеет высокую жидкотекучесть, хорошо обрабатывается, прочный. Платина, так же, как и золото, биологически совместима с человеческим организмом. Благодаря этому протез не отторгается организмом человека и служит очень долго [5,6].

Другим важным свойством платины является незначительное линейное расширение, близкое к линейному расширению фарфора. Это свойство платины используется в производстве фарфоровых зубов, крампоны которых изготовляют из золотых сплавов с платиновой втулкой. Платина является химически наиболее стойким металлом; она не вступает ни в какие соединения с кислородом и растворяется лишь в царской водке [5,6,9].

В ортопедической стоматологии платина используется в качестве добавки в золотые сплавы и в виде фольги при изготовлении фарфоровых зубов и фарфоровых коронок [2].

Ко всем веществам, попадающим в организм, человек небезразличен. Присутствие в полости рта конструкций из сплавов платины оказывает влияние на ферменты ротовой жидкости [2].

Отмечено, что при использовании для протезирования так называемых «благородных» металлов (платины, золота) в редких случаях наблюдается непереносимость протезов, происходит развитие пародонтопатий, вызванные иммунными нарушениями [8].

Следует заметить, что в условиях гипоксии тканей нарастают процессы перекисного окисления липидов, что приводит к разрушению клеточных мембран и выходу в ротовую жидкость метаболитов - предшественников АМФ и АДФ, т.к. АТФ образуется мало в условиях гипоксии [3,4,6].

Центральной мишенью любой клетки является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Взаимодействие переходных металлов (палладий и платина) с ДНК, обеспечивает противомикробное, антифаговое, цитотоксическое действие [3,4,5].

Совершенствование съемного бюгельного протезирования связано с разработкой и внедрением новых конструкционных материалов и технологий [9].

На смену золоту и платине приходит палладий. Палладий обладает рядом полезных свойств: по коррозионной стойкости он почти не уступает золоту; в агрессивных средах на его поверхности, и поверхности его сплавов образуется защитная пленка, которая препятствует выходу ионов из сплава [1,6].

В настоящее время палладий почти в 2 раза дешевле золота, что немаловажно для его широкого применения и доступности в клиниках [6].

На сегодняшний день существует несколько российских сплавов с большим содержанием палладия: «Суперпал» (Палладент), «Витирий-П», сплав для бюгельных протезов («Бюгопал») и серебряно-палладиевые сплавы Пд-250, Пд-190 [6].

Использование в полости рта сплавов, близких по составу и свойствам, сводит к минимуму вероятность возникновения непереносимости зубных протезов. К сожалению, из-за нестабильности свойств практически полностью остановлено промышленное производство бюгельного сплава на основе палладия [7].

Заключение

С возрастом количество людей с удалёнными зубами возрастает. Поэтому возрастает необходимость стоматологического протезирования. Но для наиболее эффективного лечения материалы, используемые для протезирования, должны быть химически и физически устойчивыми, обладать антикоррозионными свойствами, благоприятно воздействовать на слизистую полости рта и организм человека в целом.

Выводы

Таким образом, проанализировав большое количество научной литературы, мы можем сделать вывод, что использование сплавов из драгоценных металлов является эффективной и популярной процедурой для восстановления функций зубочелюстной системы. К недостаткам такого метода протезирования можно отнести дороговизну и возможное возникновение аллергических реакций.

Читайте также:

Драгоценные металлы в медицине

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Рытвин Е.И., Лебеденко И.Ю., Тыкочинский Д.С., Васекин В.В.

Текст научной работы на тему «Палладий в стоматологии»

Драгметаллы в медицине: уроки пандемии коронавируса и не только

Области применения благородных металлов

Ювелирная промышленность

Медицина

Техника

Катализаторы

Инвестирование и валюта

Покрытия

Другие области

Драгоценные металлы и камни в медицине Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Муканалиева А. Р.

Похожие темы научных работ по прочим медицинским наукам , автор научной работы — Муканалиева А. Р.

Текст научной работы на тему «Драгоценные металлы и камни в медицине»

Драгоценные металлы в медицине