2026 / 03

DOI: 10.24075/vrgmu.2026.026
Авторские права: © 2026 принадлежат авторам. Лицензиат: РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Оценка биосовместимости резорбируемых ZN-MG сплавов in vitro и in vivo

И. И. Гордиенко1 , Д. О. Корнилов1 , С. П. Черный1 , В. М. Симарзина1 , Д. Ю. Распосиенко2 , А. Е. Слукина1 , М. И. Ивасенко1 , Д. Е. Винокуров2 , Д. Л. Зорников1
Информация об авторах

1 Уральский государственный медицинский университет, Екатеринбург, Россия

2 Институт физики металлов имени М. Н. Михеева, Екатеринбург, Россия

Для корреспонденции: Иван Иванович Гордиенко
ул. Репина, д. 3, г. Екатеринбург, 620028, Россия; ivan‑ur.liam@okneidrog

Информация о статье

Вклад авторов: И. И. Гордиенко — концепция, руководство этапами исследования, проведение экспериментальных операций, интерпретация результатов, подготовка рукописи; Д. О. Корнилов — концепция, проведение эксперимента in vitro, интерпретация результатов, подготовка рукописи; С. П. Черный — проведение экспериментальных операций, инструментальных исследований, интерпретация результатов; В. М. Симарзина — проведение эксперимента in vitro, визуализация, подготовка рукописи; Д. Ю. Распосиенко — синтез экспериментальных металлических материалов, проведение структурных исследований, анализ экспериментальных результатов; А. Е. Слукина — проведение экспериментальных операций, анализ литературы, интерпретация результатов, подготовка рукописи; М. И. Ивасенко — проведение экспериментальных операций и инструментальных исследований, интерпретация результатов; Д. Е. Винокуров — синтез экспериментальных металлических материалов, термическая и деформационная обработка материала, подготовка образцов, проведение структурных исследований; Д. Л. Зорников — руководство этапами исследования, анализ, интерпретация результатов.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Екатеринбург (протокол № 4 от 19 апреля 2024 г.).

Статья получена: 07.05.2026 Статья принята к печати: 24.05.2026 Опубликовано online: 04.06.2026
|
  1. Blackman B, Okunbor S, Sowa AM, McDonnell JM, Ross TD, Rigney B, et al. Bioabsorbable implants are a viable alternative to traditional metallic implants in orthopaedic surgery: a systematic review and meta‑analysis. J Orthop. 2025; 65: 257–69. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jor.2025.06.005.
  2. Wang Z, Lv Z, Cai X, Wang Y, Peng B, Xu H, et al. Sculpting the future of bone: the evolution of absorbable materials in orthopedics. Adv Mater. 2026; 38 (9): e10848. Available from: https://doi.org/10.1002/adma.202510848.
  3. Lu Y, Zhang T, Chen K, Canavese F, Huang C, Yang H, et al. Application of biodegradable implants in pediatric orthopedics: shifting from absorbable polymers to biodegradable metals. Bioact Mater. 2025; 50: 189–214. Available from: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.04.001
  4. Nudelman H, Molnár T, Józsa G. Biodegradable (PLGA) implants in pediatric trauma: a brief review. Children (Basel). 2025; 13 (1): 19. Available from: https://doi.org/10.3390/children13010019.
  5. Huang B, Yang M, Kou Y, Jiang B. Absorbable implants in sport medicine and arthroscopic surgery: a narrative review of recent development. Bioact Mater. 2023; 31: 272–83. Available from: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.08.015.
  6. Гордиенко И. И., Цап Н. А., Борисов С. А., Черный С. П., Марченко Е. С., Антониади Ю. В. Возможности применения биорезорбируемых имплантов в остеосинтезе переломов костей конечностей у детей и подростков. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2024; 19 (1): 82–87. Доступно по ссылке: https://doi.org/10.14300/mnnc.2024.19020.
  7. Shen D, Li Y, Shi J, Zhang T, Nie JJ, Chen D, et al. Biodegradable Zn‑Li‑Mn alloy to achieve optimal strength and ductility for bone implants. Acta Biomater. 2025; 199: 483–99. Available from: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.04.056.
  8. Montufar EB. Bone response to biodegradable metals and in vitro evaluation of the cytocompatibility. JOM. 2025; 77: 4473–4492. Available from: https://doi.org/10.1007/s11837‑025‑07353‑8.
  9. Xia B, Liu Y, Xing Y, Shi Z, Pan X. Biodegradable medical implants: reshaping future medical practice. Adv Sci (Weinh). 2025; 12 (35): e08014. Available from: https://doi.org/10.1002/advs.202508014.
  10. Гордиенко И. И., Марченко Е. С., Борисов С. А., Черный С. П., Цап Н. А., Шишелова А. А., и др. Экспериментальное исследование коррозионных и биосовместимых свойств биорезорбируемых имплантатов из сплава Mg‑Ca‑Zn. Уральский медицинский журнал. 2024; 23 (1): 77–89. Доступно по ссылке: https://doi.org/10.52420/2071‑5943‑2024‑23‑1‑77‑89.
  11. Zhang Y, Wang H, Kumazawa T, Ju D. The effect of medical biodegradable magnesium alloy in vivo degradation and bone response in a rat femur model with long‑term fixation. Biomed Mater Eng. 2023; 34 (5): 413–25. Available from: https://doi.org/10.3233/BME‑222514ю
  12. Al Sakkaf A, Januddi FS, Yusop AHM, Nur H. Challenges in the use of Fe‑based materials for bone scaffolds applications: perspective from in vivo biocorrosion. Mater Today Commun. 2022; 33: 104564.
  13. Kong L, Heydari Z, Lami GH, Saberi A, Baltatu MS, Vizureanu P. A comprehensive review of the current research status of biodegradable zinc alloys and composites for biomedical applications. Materials (Basel). 2023; 16: 4797. Available from: https://doi.org/10.3390/ma16134797.
  14. Yao C, Wang Z, Tay SL, Zhu T, Gao W. Effects of Mg on Zn– Mg alloy. J Alloys Compd. 2014; 602: 101–7. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.025.
  15. Yang H, Jia B, Zhang Z, et al. Alloying design of biodegradable zinc as promising bone implants for load‑bearing applications. Nat Commun. 2020; 11: 401. Available from: https://doi.org/10.1038/s41467‑019‑14153‑7.
  16. Kubásek J, Vojtěch D, Jablonská E, Pospíšilová I, Lipov J, Ruml T. Structure and in vitro degradation of biodegradable Zn-Mg alloys. Mater Sci Eng C. 2016; 58: 24–35. Available from: https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.08.015.
  17. Yang L, Li X, Yang L, Zhu X, Wang M, Song Z, et al. Effect of Mg contents on degradable Zn alloys. J Funct Biomater. 2023; 14 (4): 195. Available from: https://doi.org/10.3390/jfb14040195.
  18. Tian Y, Xu Y, Pinc J, Fojt J, Hybášek V, Kubásek J, et al. Biodegradable Zn‑0.8Mg‑0.2Sr alloy with enhanced osteogenesis. RSC Adv. 2025; 15: 30071–88. Available from: https://doi.org/10.1039/d5ra02009c.
  19. Yu Y, Liu K, Wen Z, Liu W, Zhang L, Su J. Double‑edged effects and mechanisms of Zn²⁺ microenvironments on osteogenic activity of BMSCs. RSC Adv. 2020; 10: 14915–27. Available from: https://doi.org/10.1039/d0ra01465f.
  20. Гребнев Д. Ю., Маклакова И. Ю., Корнилов Д. О., Симарзина В. М., Тряпицын М. А., Казанцев Ю. А., и др. Ингибирование опухолевого роста в клеточной культуре остеосаркомы с помощью микроРНК mir162a. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2023; 67 (1): 48–55. Доступно по ссылке: https://doi.org/10.25557/0031‑2991.2023.01.48‑55.
  21. De Blas C, Wiseman J, editors. The nutrition of the rabbit. 2nd ed. Cabi Wallingford, UK, 2010.
  22. Vojtěch D, Kubásek J, Serák J, Novák P. Mechanical and corrosion properties of biodegradable Zn alloys. Acta Biomater. 2011; 7 (9): 3515– 22. Available from: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2011.05.008.
  23. Murni NS, Dambatta MS, Yeap SK, Froemming GRA, Hermawan H. Cytotoxicity evaluation of Zn‑3Mg alloy. Mater Sci Eng C. 2015; 49: 560–6. Available from: https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.01.056.
  24. Shen C, Liu X, Fan B, Lan P, Zhou F, Li X, et al. Evaluation of Zn–1.2Mg alloy for biodegradable implants. RSC Adv. 2016; 6: 86410–9. Available from: https://doi.org/10.1039/C6RA14300H.
  25. Thangaraju P, Varthya SB. ISO 10993: biological evaluation of medical devices. In: Medical device guidelines and regulations handbook. Cham: Springer; 2022. p. 163–87.
  26. Shi ZZ, Gao XX, Zhang HJ, Liu XF, Li HY, Zhou C, et al. Design of biodegradable Zn alloys and role of second phases. Bioact Mater. 2020; 5 (2): 210–8. Available from: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.02.010.
  27. Shao X, Wang X, Xu F, Dai T, Zhou JG, Liu J, et al. In vivo biocompatibility of Zn‑Mg‑Fe alloy. Bioact Mater. 2022; 7: 154–66. Available from: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.05.012.
  28. Li HF, Xie XH, Zheng YF, Cong Y, Zhou FY, Qiu KJ, et al. Development of biodegradable Zn‑1X binary alloys with nutrient alloying elements Mg, Ca and Sr. Sci Rep. 2015; 5: 10719. Available from: https://doi.org/10.1038/srep10719.
  29. Klíma K, Ulmann D, Bartoš M, Španko M, Dušková J, Vrbová R, et al. In vivo degradation of ZnMgSr alloy in rabbit bones. Int J Mol Sci. 2021; 22 (24): 13444. Available from: https://doi.org/10.3390/ijms222413444.