В ТГУ создают совпадающее по составу с костью человека покрытие имплантов
Новое покрытие из гидроксиапатита, химически сходного по составу с твердыми тканями человека, для имплантов из никелида титана, предназначенных для замещения костных дефектов, разрабатывают ученые Томского государственного университета (ТГУ), 18 января сообщает пресс-служба вуза.
Новое покрытие обеспечит лучшее приживление замещающей костную ткань конструкции при травмах костей даже для сложных случаев, какие бывают у пациентов с остеопорозом.
Один из исполнителей проекта, научный сотрудник лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов, аспирант ТГУ Кирилл Дубовиков пояснил:
«Успешность интеграции импланта в организм человека зависит от очень многих факторов, главные из них — биологическая и механическая совместимость с „родными“ тканями пациента. Наряду с этим имеет значение состояние кости пациента в той зоне, куда устанавливается имплант, и сама локализация, поскольку нагрузка на костную ткань в нашем организме не везде одинакова».
Повышая биосовместимость имплантата, новое покрытие позволит снизить риск осложнений в послеоперационный период, в том числе и отторжения имплантата.
При этом наличие на его поверхности вещества, которое является главной составляющей человеческой костной ткани, будет стимулировать выработку организмом новых клеток костной ткани, что ускорит процесс приживления имплантата и сократит срок реабилитации пациента.
«Соединение из фосфата кальция повысит шансы на успешную интеграцию имплантов у людей с остеопорозом — заболеванием, при котором нарушается плотность и структура кости, — отметил Кирилл Дубовиков. — Покрытие является биоразлагаемым. После операции по установке замещающей конструкции, оно будет выступать донором, крайне медленно отдавая ионы Ca²⁺ и HPO₄²⁻, стимулирующие остеогенез».
Имплантаты из никелида титана, которые разрабатываются в ТГУ, обладают свойством сверхэластичности — они выдерживают механическую деформацию до 8% без нарушения структуры материала.
Эта их способность позволяет использовать имплантаты из никелида титана там, где на восстанавливаемую кость действует постоянная динамическая нагрузка, такая как, например, действует на кости грудной клетки, постоянно расширяющейся и сужающейся в процессе дыхания.
Поэтому одной из потенциальных областей применения томских имплантатов является онкология органов грудной клетки, и ученые ТГУ разработку новых конструкций ведут в сотрудничестве со специалистами Томского национального исследовательского медицинского центра РАН.
В Томске уже выполнено несколько операций по установке разработанных в ТГУ индивидуально для пациента конструкций из никелида титана. Для этой цели специалистами университета разработан универсальный метод, позволяющий оптимально подбирать физические характеристики имплантата под собственные ткани пациента.
Кроме того, для упрощения работы материаловедов и хирургов учеными ТГУ создан атлас — классификатор материалов для имплантатов и биотканей человека.
