Российские ученые создали свой метод контроля прочности и безопасности костных имплантов

    27.12.2023
    Новости
    1104

    Коллектив российских ученых решил проблему преждевременного растворения костных имплантов, которые применяются для стимуляции естественного роста живой ткани. Разработка поможет восстановлению пациентов после травм и операций в области мягких и костных тканей, сообщает «АИФ». 

    Метод контроля качества костных имплантов создан специалистами Института физики Казанского университета совместно с коллегами из Института металлургии и материаловедения им. Байкова РАН, медиками Сеченовского университета, а также учеными из Румынии и Италии. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают новые материалы. Одним из них является композит на основе поливинилпирролидона и гидроксиапатита, который подходит для изготовления костных протезов.

    Доцент кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Георгий Мамин объяснил, что поливинилпирролидон (PVP) — это биосовместимый полимер, из которого можно сделать имплант, который самостоятельно разлагается в организме и удаляется со временем, исключая необходимость повторной операции для его извлечения. Однако имплант, заменяющий часть кости, может разрушится раньше, чем образуется новая кость. Поэтому PVP комбинируют с гидроксиапатитом, который является одним из основных компонентов костей у млекопитающих. Таким образом, организм, разлагая имплант, одновременно получает материал для формирования новой кости.

    Костные фрагменты из подобных материалов печатаются на 3D-принтере. Но крайне важно контролировать составе полимера на наличие вредных примесей, а также, как он соединяется с частицами гидроксиапатита. Для этого ученые разработали метод определения с помощью магнитного резонанса состояние целостности частиц гидроксиапатита при синтезе материала, а также других возможных дефектов.

    Как рассказал Марат Гафуров, директор Института физики КФУ, в регенеративной медицине перспективна разработка композитных материалов из биоразлагаемых полимеров и фосфатов кальция. Они обладают необходимыми биологическими и механическими характеристиками благодаря сочетанию таких свойств полимеров, как пластичность, гидрофильность, растворимость и антибактериальных и кровоостанавливающих свойств фосфатов кальция. Из них можно создавать изделия путем 3D и 4D-печати, а также получать пористые композиты и пропитывать их лекарственными препаратами. Такие материалы ускоряют восстановление костной ткани, снижают сроки реабилитации и повышают качество жизни пациентов после операций.

    Директор Института физики КФУ отметил важность разработки отечественных методов для практики здравоохранения. «Приборы, принцип работы которых основан на явлении магнитного резонанса, не являются в этом случае исключением. В силу своих уникальных возможностей им в настоящее время нет альтернативной замены. Сейчас, в том числе на базе полученных числовых данных, на кафедре физики молекулярных систем разрабатываются новые приборы магнитного резонанса. В перспективе — новые комплексы для томографии», — сказал Марат Гафуров.

    В октябре 2023 года ученые Пермского политеха разработали особые импланты для костей – скаффолды, которые временно заменяют поврежденную костную ткань до ее восстановления. Для этого они подобрали материал, совмещающий качества разных видов костной ткани на основе полилактида, обладающий свойствами биосовместимости.

    Новости

    читать все
    Спецпроект


    Опрос

    Мы хотим узнать, кто нас читает. Познакомимся?

    Загрузка ... Загрузка ...
    наверх