Имплантаты максимально похожие на ткани организма – это реальность, которую воплощает коллектив лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ. Заведующая Екатерина Марченко шла к этому всю свою жизнь и сейчас параллельно вместе с коллегами работает над 8 проектами прикладных и фундаментальных исследований в области создания имплантов и новых методов лечения с использованием сплавов никелида титана. О создании своей собственной команды из молодежи, желании создать крупный научно-медико биологический центр и пути к докторской диссертации читайте в новом материал проекта Сибфм group «Будущее за молодыми учеными Томска».
Екатерина Марченко из Шахтерского города Прокопьевск Кемеровской области. С детства она питала особый интерес к точным наукам.
«За весь период моего обучения в школе мне всегда были интересны физика и математика. Гуманитарные науки из-за склада ума были неинтересны - логики не было, все размыто. Конкретно интересовали факты, закономерности, формулы», – вспоминает ученый.
Екатерина приняла решение поступать в Томский государственный университет. Узнав, что в вузе на физико-техническом факультете есть направление «Медицинская физика», сомнений о выборе будущей специализации не осталось. Направление основал Виктор Гюнтер – заслуженный профессор ТГУ. Этой школе уже больше 20 лет.
«Именно это направление меня привлекло, потому что на тот момент материалы с памятью формы и сверхэластичности только набирали свою популярность и были максимально интересны в аспекте механических свойств. Это такие материалы, которые ведут себя подобно тканям организма», – пояснила заведующая лаборатории.
Во время обучения студентка могла не только изучить теорию, но и проверить ее на практике. Екатерина считает, что это очень важно, когда все теоретически отработанные законы могут быть экспериментально подтверждены в лаборатории.
«На 3 курсе я начала активно работать с материалами из никелида титана для медицины. Участвовала в конференциях, параллельно работала в научно-производственном предприятии «Медико-инженерный центр», – рассказала Екатерина.
Молодой исследователь поступила в магистратуру, нашла свою любовь и вступила в брак. Закончив аспирантуру Екатерина успешно защитила кандидатскую диссертацию. Интенсивная научная работа в течение 10 лет позволила есть стать доктором наук буквально год назад.
Екатерина работает в лаборатории и по сей день. Путь от инженера-исследователя привел к должности заведующей лабораторией сверхэластичный биоинтерфейсов ТГУ, а в 2021 году ученый возглавила кафедру прочности и проектирования физико-технического факультета Томского государственного.
«Сейчас я сама занимаюсь подбором молодежи с третьего курса под себя. Мы их воспитываем и учим, чтобы привлекать к выполнению научных проектов, конкретных задач», – поделилась Екатерина.
На глазах у молодого ученого вырастают высококвалифицированные специалисты, которые решают задачи лаборатории. Их довольно много – только сейчас команда работает одновременно над 8 направлениями. Одно из них – создание специальных нитей из никелида титана для подтяжки лица. Изделие обладает высокими эластичными свойствами и дает функциональный клинический результат.
«Имплантаты из титана, например, титанового шелка, тантала, нержавеющей стали, каких-то полимерных материалов у них ограничен срок службы в связи с низкой выносливостью и долговечностью. Эти материалы могут существовать в спокойных статических условиях. Никелид титана, в свою очередь ведет себя как резинка и не накапливает повреждения», – рассказала ученый.
Еще один крупный проект – выработка метода подбора имплантатов к конкретным биологическим тканям. Лаборатория работает совместно с американским ученым из университета Южной Флориды.
«Мы уже 20 лет работаем над созданием материалов, но вопрос выбора конкретного имплантата к конкретной ткани по структуре и свойствам до сих пор в мире был не решен. Эту проблему мы озвучили, написали проект, выиграли его и сейчас вышли на то, что выбрали метод объективной оценки имплантатов под определенную ткань на основе критериев биомеханической совместимости», – пояснила руководитель лаборатории.
Научные основы у лаборатории уже давно разработаны, поэтому выход на опытный образец может занять два года. На этот период приходятся процессы разработки, подбор технологических режимов получения имплантата, апробация свойств полученных материалов и работа с лабораторными животными. На внедрение может уйти чуть больше времени. Порядка трех лет необходимо на то, чтобы провести ряд соответствующих сертификационных испытаний и зарегистрировать имплантат в Миндзраве. Регистрационное удостоверение позволяет его устанавливать и, соответственно, серийно продавать.
Сейчас цель у заведующего лаборатории максимально развить направление, получить стабильное финансирование и выпускать качественные кадры, которые были бы востребованы не только в лаборатории, но и в различных НИИ. У Екатерины есть мечта открыть крупный клинический научно-медико-биологический центр с огромной инфраструктурой. По задумке, это позволит разрабатывать и сразу внедрять разработки. Молодой ученый продолжает движение к этой цели и надеется претворить ее в жизнь.
