В России предложили новый подход к созданию имплантатов для костной ткани
Новый подход к созданию доступных современных имплантатов для челюстно-лицевой хирургии разработали ученые Томского политеха. По мнению авторов, разработка позволит сократить срок реабилитации пациентов после операции по восстановлению дефектов костной ткани. Результаты опубликованы в журнале Materials Letters.
Восстановление дефектов костной ткани требует персонализированного подхода: имплантат должен учитывать анатомические особенности каждого пациента. На базе Центра аддитивных технологий общего доступа Томского политехнического университета такие имплантаты получают методом 3D-печати из полимера фторопласта отечественного производства. Этот биологически инертный материал обеспечивает отсутствие аллергии и других негативных реакций организма на имплантат. В то же время этот полимер плохо срастается с костной тканью.
Ученые Томского политеха поставили перед собой задачу нанесения на поверхность фторопласта частиц гидроксиапатита – минерального компонента кости, который способствует прикреплению и размножению клеток костной ткани. В травматологии, ортопедии и хирургии синтетический гидроксиапатит используется как наполнитель, замещающий части утерянной ткани, и как покрытие имплантатов, способствующее нарастанию новой кости. В стоматологии он применяется в зубных пастах для реминерализации и укрепления зубной эмали.
Полимерные имплантаты для замещения дефекта глазницы
Полимерные имплантаты для замещения дефекта глазницыПолимерные имплантаты для замещения дефекта глазницыПолимерные имплантаты для замещения дефекта глазницы
Новизна разработанного учеными Томского политеха способа нанесения частиц гидроксиапатита на поверхность имплантатов из фторопласта заключается в том, что он может быть реализован с помощью исключительно российских материалов и оборудования в любой химической лаборатории, сообщил научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа Томского политехнического университета Семен Горенинский.
«Наш подход основан на обработке поверхности имплантата специально подобранной системой растворителей. Эта обработка ведет к формированию набухшего слоя полимера, к которому частицы гидроксиапатита «приклеиваются», – рассказал он.
В сотрудничестве с коллегами из Института цитологии РАН и Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН ученые Томского политеха установили, что новый метод улучшает прикрепление стволовых клеток человека к поверхностям имплантатов с гидроксиапатитом.«»В перспективе данный подход может быть использован для создания имплантатов для восстановления дефектов костной ткани (например, в челюстно-лицевой хирургии), которые будут лучше приживаться в организме, а также станут более доступными. Это позволит сократить срок реабилитации пациентов после операции, и они быстрее смогут вернуться к полноценной жизни», – отметил Горенинский.
По его словам, аналогичные исследования ведутся довольно давно, но для решения поставленных задач в них используются плазменные методы, требующие дорогостоящего и громоздкого оборудования.
В будущем ученые при поддержке Российского научного фонда будут решать задачу нанесения гидроксиапатита на пористые имплантаты сложной формы.
Исследования проводились в рамках программы «Приоритет-2030».