Ученые из Красноярска используют бесплатные отходы для создания костных имплантатов

Специалисты Сибирского федерального университета создают каркасы для восстановления костей при переломах из промышленных отходов. Разработав отечественную технологию, разработчики уменьшили зависимость от импортных материалов и снизили себестоимость изделий по сравнению с аналогами, пишет РИА «Новости».

Специальные биосовместимые каркасы, известные как скаффолды, в медицине применяются для восстановления костей после тяжелых переломов с раздроблением и потерей костной ткани. Исследователи Сибирского федерального университета отмечают, что в большинстве российских изделий используются дорогостоящие зарубежные материалы. А ученые вуза разработали свой уникальный цикл производства биополимера для изготовления имплантатов из местного сырья.

Сам каркас состоит из биополимеров ПГА, производимых особыми бактериями. Разработчики создали технологию, которая позволяет использовать для питания бактерий любые органические отходы с углеродом. Например, это может быть отработанный фритюрный жир или отходы рыбопереработки. Для производителей это также выгодно, ведь утилизация отходов стоит дорого.

Как утверждают ученые, они интегрировали свое изобретение в современный процесс биоинженерии. На первом этапе пациенту делают КТ для получения изображения поврежденного органа. Потом формируют индивидуальную конструкцию. Затем на 3D-принтере печатают каркас из биополимерной нити (филамента), которую помещают в место перелома. По словам ученых, скаффолды позволяют вырастить утраченный фрагмент кости заново. Биополимерные каркасы при внедрении в практику могут избавить пациентов с переломами от повторных операций.

По словам Алексея Дудаева, ассистента базовой кафедры биотехнологии и кафедры медицинской биологии СФУ, компания, в отличие от большинства, не закупает готовые филаменты за рубежом, а производит экструзионную нить самостоятельно. Поэтому специалисты варьируют ее свойства в зависимости от потребностей.

Все используемые компоненты, начиная с бактериальных штаммов и заканчивая оборудованием, — российского производства. В сравнении с существующими аналогами, новая технология производства ПГА удешевляет производство до 50% за счет использования бесплатных отходов вместо дорогих субстратов. При этом качество полимера — не хуже импортных аналогов.

Биополимеры также используют для создания заживляющих пленок, шовных нитей и систем доставки лекарств.

Исследование выполнено в рамках госзадания Минобрнауки при поддержке Российским научным фондом, Красноярским краевым фондом науки.

В 2024 году ученые в Волгоградского госмедуниверситете разработали оригинальную питательно-строительную смесь для восстановления поврежденных костей, не имеющую аналогов в мире.

Фото: rutchapong © 123RF.com