Зима, гололед, споткнулся, упал – перелом. А еще страшнее, когда поразила раковая опухоль и часть кости, а то и всю кость надо удалить. Чем заменить? Ученые бьются над тем, чтобы найти такие материалы, которые бы не отторгались организмом и были совместимы с ним. А еще отличались прочностью, легкостью и быстро приживались. У томских ученых появились такие наработки.
Искусный заменитель
Одна из них -магниевые имплантаты, разрабатываемые в ТПУ, которые помогают самому организму выращивать новую костную ткань.
Речь идет об изобретении аспиранта Физико-технического института, которое признано многообещающим. Ортопедические биорезорбируемые имплантаты на основе магниевых сплавов способны не только заменить поврежденные кости, но и стать основой для выращивания организмом собственной костной ткани.
– Традиционным методом лечения переломов остается замена поврежденных костей металлическими имплантатами из нержавеющей стали, титана и его сплавов, – говорит разработчик, аспирант ТПУ Тимур
Мухаметкалиев. – Однако после заживления перелома необходимо повторное оперативное вмешательство по удалению данной металлоконструкции. В связи с этим биорезорбируемые магниевые сплавы, которые могут быть использованы в качестве растворимых имплантатов, являются чрезвычайно многообещающими.
Имплантаты, изготовленные из магниевых сплавов, способны медленно растворяться в теле человека и замещаться новым костеобразованием.
Магний выбран в качестве основы неслучайно. По словам Тимура Мухаметкалиева, который работает под руководством начальника Центра технологий ТПУ Романа Сурменева, именно этот материал нетоксичен, является неотъемлемым элементом метаболизма человека (в теле взрослого человека содержится до 40 граммов магния), а также обладает близкими человеческой кости механическими свойствами.
Единственный серьезный недостаток магния – его быстрая растворяемость в организме. Эту проблему аспиранту ТПУ удалось решить путем нанесения на имплантаты биоактивных защитных покрытий из гидроксиапатита.
Сейчас возможности применения магния в имплантологии изучают научные коллективы по всему миру.
Новое лицо
Еще одна разработка сотрудников ТПУ – неотторгаемые организмом импланты для черепно-лицевой хирургии, с помощью которых врачи смогут оперировать тяжелейшие травмы лица и головы и восстанавливать костную ткань онкобольным.
– Когда ломаются кости, особенно в области лица, это, во-первых, болезненно, во-вторых, человек становится неполноценным. Особенно тяжелая ситуация, если это онкологический случай. Поэтому нужно применять современные методы восстановительной хирургии таким образом, чтобы со временем эта часть тела восстановилась, – уточнил автор разработки доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики ТПУ Сергей Твердохлебов.
Данный проект ученые из ТПУ реализуют совместно с НИИ онкологии. Сотрудники вуза разрабатывают экспериментальные образцы имплантов на основе каркаса из металлической сетки и биодеградируемой полимерной композиции.
– Сетка получается достаточно мягкая, ее можно гнуть, моделировать и подгонять под анатомические особенности черепа, – поясняет Твердохлебов.
Также ученые работают и над улучшением свойств, как металлической сетки, так и самого полимера.
В ближайшее время неотторгаемые импланты будут тестироваться в НИИ онкологии на биологическую совместимость, нетоксичность и онкобезопасность.
Всего на научно-исследовательские работы уйдет около трех лет, затем планируется открытие опытного производства.
В настоящий момент в России не существует аналогов предложенной модели имплантов.
Алексей ДЕРБЕНЕВ