Сотрудники Пермского политеха из особого материала создали временные имплантаты, обладающие свойствами для заживления разных типов костей, способствующих регенерации тканей, сообщает ТАСС.
Исследователи разработали особые временные импланты для костей – скаффолды, которые заменяют поврежденную костную ткань до ее восстановления. Для этого они подобрали материал, совмещающий качества разных видов костной ткани. Насколько это важно, объяснил Михаил Ташкинов, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств».
«Трабекулярную ткань по-другому называют губчатой, она нужна для укрепления органов. А вот кортикальная — более прочная, отвечает за опору и защиту органов. Для замещения поврежденной трабекулярной кости требуются скаффолды с высокой пористостью — около 50-80%, а для замещения кортикальной — с низкой, 10-30%. Предлагаемые структуры сочетают в себе элементы, соответствующие обоим параметрам. Они имеют контролируемый градиентный переход от одного типа геометрии элементарной ячейки к другому при заданной пористости», — рассказал ученый.
Для регенерации поврежденных костных тканей ученые создали временные имплантаты — скаффолды. Они устанавливаются пациенту на время, необходимое для восстановления поврежденной кости.
Для изготовления скаффолдов сотрудники вуза использовали материал полилактид, обладающий свойствами биосовместимости, который применяют для 3D-печати. Подобранная ими форма имплантатов имитирует структуры человеческой кости по характеристикам пористости, коэффициентам сжатия и проницаемости, тем самым создавая оптимальные условия для прикрепления и деления новых клеток. Инновационная разработка приспосабливает имплантат под индивидуальные особенности пациента, что ускоряет процесс выздоровление больного.
В вузе пояснили, что предложенный подход обладает выгодным преимуществом, поскольку есть возможность настраивать свойства временного имплантата в соответствии с параметрами и качествами костного участка, который нуждается в замене. Дальнейшее совершенствование предложенного метода, как считают специалисты, приблизит «дизайн скаффолда к структуре человеческих костей, что поможет качественно их замещать и положительно скажется на процессах регенерации костных тканей при различных заболеваниях и повреждениях».
При проведении работы для изготовления прототипов модели из полилактида ученые применили трехмерную печать. Результаты исследования размещены в специализированном издании Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.
В феврале 2023 года в РУДН ученые разработали первый в России клеточный препарат для регенерации костных тканей после сложных и оскольчатых переломов. Основу препарата составляют собственные клетки костного мозга больного, из которых в биореакторе выращиваются новые клетки.
В июне 2023 года группа ученых Курчатовского института и РНЦХ им. Петровского создали первые образцы уникальных полимерных имплантатов — биоразлагаемых спинальных кейджей. Они изготавливаются по индивидуальным параметрам пациента и используются для соединения поврежденных позвонков.
