Инновационная технология, которая может навсегда изменить подход к применению костных имплантов в медицине. Ученые Центра детской травматологии и ортопедии имени Турнера работают над созданием аналога кости человека из полимерного материала. Благодаря специальной установке, которую институт получил в рамках нацпроекта «Наука и университеты», разработка уже проходит лабораторные испытания.
Пористый кубик 2 на 2 сантиметра напечатали на 3D-принтере. Специальный материал имитирует человеческую кость. Самое сложное – форма пор. Рассчитать, какими должны быть ячейки, – настоящая научная задача.
«Когда мы разрабатываем материал, задача сделать так, чтобы этот материал был максимально близок к настоящей кости. То есть, он должен быть не слишком мягким, иначе он не будет работать, и не слишком прочным. То есть если он будет слишком прочным, то будет разрушать кость пациента», – объясняет научный сотрудник экспериментальной лаборатории НМИЦ имени Г.И. Турнера Юрий Новосад.
Подобрать параметры перспективного заменителя костной ткани помогает новая электромеханическая машина отечественного производства. НМИЦ имени Г.И. Турнера получил ее, благодаря нацпроекту «Наука и университеты».
Главная особенность установки – это биологическая камера: ее наполняют физраствором или питательной средой для клеток, нагревают до температуры тела, то есть, воссоздают условия организма, в которых испытывают на прочность кости или материалы, на них похожие. Важно, что в эту камеру поместится любая кость человека.
Искусственная кость после трансплантации будет превращаться в настоящую. Звучит, как магия, хотя на самом деле задумка простая. Поры искусственного материала перед пересадкой заполнят клетками живой ткани или костного мозга.
Затем кость врастет в имплант, который со временем растворится без последствий для организма. Технология обещает изменить целое медицинское направление.
«Обширные дефекты сегодня могут заполниться двумя вариантами трансплантатов. Это или аллотрансплантат от другого организма того же вида, существует банк аллотрансплантации, а также – аутотрансплантация – это трансплантация в нашем случае костной ткани от того же донора, которому будет имплантирован материал», – рассказывает ординатор по программе «травматология и ортопедия» НМИЦ имени Г.И. Турнера Полина Першина.
У юных пациентов НМИЦ имени Г.И. Турнера кости пока еще маленькие и получить достаточно материала для пересадки сложно. К тому же, 2 операции вместо одной для ребенка – двойное испытание.
Костную ткань сначала надо забрать, а потом – имплантировать. При этом, чужой фрагмент кости может не прижиться.
Все эти проблемы уже скоро могут быть решены элегантным решением петербургских ученых.
