нового поколения" src="/wp-content/uploads/2019/04/86eb91690b9b9c39129005073c97fc15.jpg" class="aligncenter" />
Имплантаты могут применяться при травмах или онкологических заболеваниях для замещения расширенных участков костной ткани
НИТУ «МИСиС» совместно с НИЦ Эпидемиологии и
микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи приступили к испытаниям in vivo
клеточно-инженерных имплантатов нового поколения. Имплантаты
могут применяться при травмах или онкологических заболеваниях для
замещения расширенных участков костной ткани. Разработка ведется
в рамках гранта Российского научного фонда.
Научная группа Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС»
совместно с коллегами НИЦ Эпидемиологии и микробиологии имени
Н.Ф. Гамалеи ведет разработку биоактивных костных имплантатов для
реконструктивной хирургии, содержащих морфогенетический
рекомбинантный белок человека. На данный момент проводится целый
комплекс структурных, механических и медико-биологических
исследований. Ожидается, что имплантаты по своей структуре и
механическим свойствам будут соответствовать костной ткани, а
именно имитировать архитектуру разных типов кости (кортикальной и
трабекулярной) и иметь тот же модуль упругости, что и нативная
кость. Особенностью имплантатов будет повышенная способность к
остеоиндукции за счет присутствия в них белковых факторов rhBMP-2
и эритропоэтина.
По данным НИИ Склифосовского, ежегодно в России более 2 тысяч
черепно-мозговых травм требуют применения трансплантации, и до
20% этих операций в дальнейшем требуют повторного вмешательства
хирургов из-за плохой приживаемости или неправильного
расположения имплантата в ткани.
Как отмечает руководитель научной группы со стороны НИТУ
«МИСиС», к.ф. -м.н. Фёдор Сенатов, «Проведенные
опыты in vivo показали, что биомиметический полимерный имплантат
с белками BMP-2 и эритропоэтином, установленный в черепной дефект
критического размера, способствует ускоренной интеграции с
окружающими тканями и восстановлению кости в течение нескольких
недель».
Основой биомиметической конструкции является гибридный каркас из
сверхвысокомолекулярного полиэтилена, формирующего
внутренний пористый и внешние сплошные слои, воспроизводящего
макроструктуру костей млекопитающих, и титанового армирующего
компонента. Для изготовления имплантата используется
сверхвысокомолекулярный полиэтилен и гидроксиапатит – минеральная
составляющая костной ткани. Для имитации пор трабекулярной кости
в материал вводится соль высокой степени очистки. На специальном
оборудовании и в определенных режимах смесь прессуют в монолитный
материал. Затем под большим давлением и при высокой температуре
из него вымывают соль водой, сохраняющей жидкое состояние при
температуре от 100 °С и давлении от 218 атмосфер (субкритическая
вода).
В верхние непористые слои имплантата с помощью сверхкритических
сред вводится антибактериальный компонент, который позволит
защитить организм от проникновения инфекции в место имплантации и
избежать воспалений. Пористую часть имплантата засевают клетками,
взятыми из костного мозга пациента, и белками, стимулирующими
прорастание этих клеток в костную ткань.
Имплантаты могут применяться при травмах или онкологических
заболеваниях для замещения расширенных участков костной ткани.
Речь идет как о плоских костях, подвергающихся слабым или средним
нагрузкам – тазовых костях, костях черепа, так и нагруженным
трубчатым костям конечностей. Технология уже начинает находить
применение в ветеринарии.
«Внедрение инновационных медицинских технологий, борьба с
онкологическими заболеваниями – одни из приоритетных задач,
поставленных в рамках нацпроекта «Здравоохранение». Их реализация
требует не только разработки и внедрения новых технологий и
методик, но и подготовку квалифицированных кадров, способных
совершить прорыв в этих областях. С этой целью в НИТУ «МИСиС» в
2019 году была открыта первая в России интегрированная
магистерская программа iPhD по направлению «Биоматериаловедение»,
направленная на подготовку исследователей мирового уровня в этой
важнейшей междисициплинарной
области», – говорит Федор
Сенатов.
Пресс-служба НИТУ «МИСиС»
