Искусственные кости будут приживаться быстрее
Созданные учеными Томского политехнического университета (ТПУ) протезы костей приживаются в организме лучше используемых сейчас. На поверхность этих имплантов наносится покрытие из нанотрубок. По составу оно идентично человеческой кости. При этом в нанотрубки можно поместить лекарственные вещества — они помогут пациенту бороться с заболеваниями.
В наши дни титан и его сплавы широко применяются в имплантологии, рассказал «Известиям» аспирант ТПУ, сотрудник НИЦ «Физическое материаловедение и композитные материалы» Роман Чернозем. Но их использование в костной тканевой инженерии связано с рядом ограничений. Это объясняется механическими и биологическими свойствами таких материалов.
— Во-первых, титан значительно тверже костной ткани, и его использование может привести к разрушению собственной кости человека. Во-вторых, данные материалы биоинертны, они не ухудшают приживаемость, но и не ускоряют процесс восстановления пациента, — пояснил Роман Чернозем.
Покрытие в форме нанотрубок на поверхности импланта позволяет решить эти проблемы и предоставляет широкие возможности. По словам ученого, разработанный в ТПУ материал придает поверхности титана механические свойства, идентичные костной ткани.
— Созданное нами покрытие — это полые цилиндры с внутренним диаметром от 50 до 120 нм. Такая структура одновременно дает возможность доставки лекарств. Контролируя размеры цилиндров, можно изменять количество поступающих в организм человека препаратов, т.е. индивидуально подбирать дозировку, — отметил Роман Чернозем.
В перспективе такая технология позволит подходить к лечению и реабилитации каждого пациента более персонифицировано, подбирая именно тот тип нанотрубок для имплантов, который нужен в конкретном случае.
Чтобы организм человека не отторгал модифицированные протезы, на них наносят покрытия из кальций-фосфата или гидроксиапатита. Кальций и фосфор — составные элементы костной ткани, причем они присутствуют в ней прежде всего в форме гидроксиапатита.
— Мы впервые в России методом высокочастотного магнетронного распыления нанесли подобное покрытие на поверхность нанотрубок. А также одними из первых в мире исследовали механизмы роста гидроксиапатита в таких условиях, — подчеркнул ученый.
Как рассказал «Известиям» заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Первого МГМУ имени Сеченова Алексей Лычагин, данные материалы и технологии перспективны и представляют большой интерес для практического здравоохранения. Известно, что «идеальные» материалы для изготовления имплантов пока еще не созданы.
— Необходимо тщательно изучить предложенные разработки, чтобы определить возможности их применения в клинической практике, — отметил ученый.
Как писали «Известия», ранее ученые НИЦ «Курчатовский институт» разработали конструкции для сращения костей, которые через нужное время бесследно растворяются в организме.
