Interfax-Russia.ru – Томские ученые разработали имплантаты для черепно-лицевой хирургии, которые не отторгаются организмом.
Несмотря на стремительное развитие медицины, различные дефекты лица или головы для многих людей по-прежнему остаются серьезной проблемой. Они могут быть как врожденными, так и приобретенными. Причем, в обоих случаях подобные патологии не только вызывают у пациента психологический дискомфорт, но и способствуют развитию у него множества сопутствующих заболеваний.
К сожалению, большую часть дефектов лица или головы можно исправить только путем оперативного вмешательства. Более того, мало удалить поврежденную кость или ткань, важно еще этот участок грамотно реконструировать. В этом врачам как раз должны помочь специальные биоактивные протезы для черепно-лицевой хирургии, создаваемые сотрудниками Томского политехнического университета (ТПУ).
"Голова – это самая важная часть человеческого тела. На ней и внутри нее расположено множество сложных органов, поэтому и требования к имплантатам, которые будут там устанавливаться, очень высокие. Во-первых, они должны обеспечивать барьерность (то есть отделять одни ткани от других), во-вторых, - хорошо интегрироваться с костной тканью, в-третьих, - адаптироваться под разные поверхности. То есть, например, с одной стороны быть шероховатыми, чтобы прорастать тканями, а с другой стороны – гладкими, чтобы имитировать слизистую", - сообщил Interfax-Russia.ru руководитель научного коллектива, разрабатывающего имплантаты, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики ТПУ Сергей Твердохлебов.
Кроме того, по словам ученого, при создании имплантатов для лица или головы важно учитывать и анатомические особенности человека.
"Например, кость руки или ноги по большей части прямая, поэтому и подгонка имплантата под нее требуется незначительная. В данном же случае речь уже идет о моделировании имплантата под анатомические особенности человеческой головы или даже отдельных частей его черепа. С одной стороны он должен быть эластичным, а с другой стороны – достаточно прочным, чтобы обеспечивать каркасность", - пояснил разработчик.
Сразу взять и установить такой протез на место утраченной или поврежденной кости нельзя. Важно наделить имплантат такими свойствами, которые помогут "внедрить" его в организм без дальнейшего отторжения.
"При создании протеза мы использовали специальный биодеградируемый полимер. В него можно добавлять различные активные соединения, которые будут способствовать зарастанию и лечению ткани. Со временем он (полимер - ИФ) полностью растворяется и выводится из организма", - сказал Твердохлебов.
Также, по словам специалиста, ученые модифицировали и металлический каркас изделия.
"Со временем, когда полимер полностью биодеградирует, в организме останется только металл. А по отношению к этому веществу среды организма ведут себя очень агрессивно. Поэтому на металлическую арматуру мы наносим специальное многослойное защитное покрытие, которые также являются биоактивными", - сказал он.
Как рассказал Твердохлебов, проект томских ученых уже поддержала технологическая платформа "Медицина будущего". Кроме того, специалисты выиграли государственный контракт по федеральной целевой программе и получили финансирование на три года в размере 45 млн рублей.
"Эта работа будет вестись совместно с другими предприятиями и научными институтами. Мы будем использовать металлический каркас, производимый московской фирмой "КОНМЕЕ", а томский НИИ онкологии - испытывать их на биологическую совместимость, и онкобезопасность", - сказал собеседник Interfax-Russia.ru.
Кстати, как отметил ученый, изготавливать подобные имплантаты для челюстно-лицевой хирургии томские специалисты будут первыми в стране.
"В импортных аналогах используется металлическая арматура и пористый полиэтилен. Этот материал в организме не разлагается, а, значит, остается там навсегда, что, конечно, не очень-то хорошо для здоровья человека. Согласно некоторым исследованиям, он даже может приводить к осложнениям или рецидивам онкологических заболеваний", - добавил Твердохлебов.
Впрочем, биоактивные имплантаты сегодня востребованы не только в челюстно-лицевой хирургии. Например, недавно протезы мелких суставов из нанокерамики создали ученые из соседнего Томского государственного университета.
"Материал успешно прошел тестирование на токсичность и на интеграцию с костью животных (кроликов). Сейчас мы с нашими коллегами в стадии получения разрешения Минздрава на проведение клинических испытаний, после чего уже можно будет запускать массовое производство нанопротезов", - заведующий кафедрой прочности и проектирования физико-технического факультета ТГУ Сергей Кульков.
По его словам, основное преимущество томских нанопротезов перед зарубежными аналогами состоит в их пористой структуре. Именно благодаря ей при вживлении в кость керамика из биоинертной становится биоактивной – то есть, не воспринимается организмом как инородное тело.
Также научные разработки в этом направлении ведутся и в соседних сибирских регионах. К примеру, в Красноярске недавно создали керамические зубные протезы из полевого шпата.
"Сначала с помощью специального оборудования шпат измельчается, к нему в определенных соотношениях добавляются микродобавки оксидов различных металлов (оксид цинка, алюминия, бария), после чего полученный состав отправляется в печку, где спекается при температуре 1450-1500 градусов. В результате получается керамическая фритта, которая после охлаждения снова измельчается до наноразмеров (от 30 до 100 микрон) в специальных аппаратах. Полученный порошок смачивается водой и наносится на титановый каркас и снова запекается в вакуумной печке", - рассказал Interfax-Russia.ru заместитель директора по научной работе медицинского лечебно-профилактического центра по проблеме сахарного диабета, доктор медицинских наук Михаил Звигинцев.
Также любопытную разработку - миниатюрные биметаллические имплантаты для фиксации кости при лечении переломов - представили и иркутские ученые.
Более того, в Сибири научились делать не только протезы костей, но и искусственные сосуды и хрящи, которые после формирования новой ткани будут "растворяться" в организме.
Обозреватель Наталья Пономарева
Присоединяйтесь к Interfax-Russia в "Twitter‘е", "Вконтакте" и на "Facebook"
