Ученые Томского политехнического университета смогли найти способ удвоить скорость восстановления поврежденных костей. Для этого они предложили использовать имплантаты, созданные на 3D-принтере. Предложенная политехниками технология нанесения биоактивных покрытий на поверхность имплантатов также отличается заметной экономией времени и ресурсов. Результаты опубликованы в журнале Modern Technologies in Medicine.

 

Фото: образцы имплантатов с кальций-фосфатным покрытием.

 

Восстановительная медицина в настоящее время, по словам ученых, во многом успешна благодаря развитию имплантатов из композитных биоматериалов, которые имитируют живые ткани. Они имеют в составе элементы с различными химическими и механическими свойствами. Это позволяет намного точнее воспроизвести функции поврежденных тканей в организме. Наиболее эффективная технология производства имплантатов — 3D-печать, позволяющая получать персонализированные изделия для каждого пациента с учетом его анатомии. Однако методы нанесения композитных покрытий на такие имплантаты только начинают развиваться.

Ученым ТПУ удалось определить оптимальные структурные параметры титановых имплантатов, производимых с помощью 3D-печати. Они также предложили методику их усовершенствования с помощью биоактивного кальций-фосфатного покрытия, обеспечивающее ускоренное восстановление поврежденных костей.

«Наше покрытие уже успешно применяется во всемирно известном травматологическом Центре Илизарова — имплантаты с ним установлены более чем 400 пациентам от 6 до 50 лет из России, Франции и других стран. Также успешно они используются в ветеринарной практике.

По результатам совместных исследований со специалистами центра до сих пор не наблюдалось ни одного случая отторжения организмом наших имплантатов, а скорость восстановления нормальной структуры костей и мышц благодаря покрытию выросла вдвое», — рассказал журналистам РИА Новости доцент научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга ТПУ Сергей Твердохлебов.

Особенность разработки ученых Томского политеха заключается в комбинировании нескольких методов модифицирования материала. Это позволяет персонифицировать имплантаты не только по форме, но и по физико-химическим и биологическим свойствам, что необходимо при лечении сложных патологий и травм.

«В этой работе мы совместили ряд методов: микродуговое оксидирование позволило сформировать на поверхности титана пористое кальций-фосфатное покрытие, затем покрытие пропитали биоразлагаемым материалом, который служит контейнером для лекарств и биоактивных веществ, улучшающих приживаемость имплантата, и, наконец, плазменной обработкой методом магнетронного напыления материалу были приданы оптимальные свойства для разрастания на нем живых клеток», — пояснил Сергей Твердохлебов.

Для оптимизации свойств изделия и сокращения объема дорогостоящих экспериментов политехники в работе использовали компьютерное моделирование процесса выхода лекарственных препаратов, размещаемых на имплантате. Это, по словам ученых, ускорит выход новых типов имплантатов на рынок.

Работа над исследованием проводится в рамках федеральной целевой программы совместно с индустриальным партнером — компанией ООО «ОСТЕОМЕД-М».

Коллектив планирует развивать технологию биоактивных покрытий титановых и полимерных имплантатов для лечения остеопороза и других сложных патологий костной ткани.

Источники

Напечатанные на 3D-принтере имплантаты от томского вуза вдвое ускоряют заживление переломов
Любимый город (lyubimiigorod.ru), 13/07/2021
Томские ученые ускорили заживление переломов в два раза
Столица С (stolica-s.su), 14/07/2021
Как ускорить процесс заживления перелома?
5 Канал (5-tv.ru), 14/07/2021
Ученые Томского политеха (ТПУ) предложили технологию, удваивающую скорость восстановления поврежденных костей
FB.ru, 13/07/2021
Сибирские ученые научились ускорять восстановление костей при переломах
+1 (plus-one.ru), 13/07/2021
Новое биоактивное покрытие для имплантатов ускорит заживление переломов
Популярная механика (popmech.ru), 13/07/2021
Ученые ТПУ нашли способ удвоить скорость заживления переломов
Аддитивные Технологии (additiv-tech.ru), 13/07/2021
Российские ученые нашли способ ускорить заживление переломов
Известия (iz.ru), 13/07/2021
Томские ученые нашли способ вдвое ускорить заживление переломов
Томский обзор (obzor.city), 13/07/2021
Имплантаты от ТПУ вдвое ускорят заживление переломов
РИА Томск (riatomsk.ru), 13/07/2021
Томские ученые научились сращивать сломанные кости в два раза быстрее
Московский Комсомолец (tomsk.mk.ru), 13/07/2021
Ученые ТПУ нашли способ удвоить скорость заживления переломов
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 13/07/2021
Найден способ удвоить скорость заживления переломов
Телеканал 360 (360tv.ru), 13/07/2021
Российские ученые нашли способ удвоить скорость заживления переломов
РИА Новости, 13/07/2021

Похожие новости

  • 27/06/2018

    Томский УМНИК поможет больным с рассеянным склерозом

    ​Победитель конкурса УМНИК Фонда содействия инновациям (Фонд Бортника), аспирант кафедры неврологии и нейрохирургии СибГМУ Анастасия Семкина, разрабатывает алгоритм реабилитации пациентов с рассеянным склерозом с использованием очков дополненной реальности и смартфона.
    1422
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1886
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    929
  • 09/08/2016

    В ТПУ разрабатывают систему автоматического обнаружения сбоев в работе организма

    ​Молодой ученый Томского политехнического университета (ТПУ) работает над системой автоматического контроля состояния здоровья с помощью фитнес-трекеров. После обнаружения сбоя система будет самостоятельно запускать электромагнитную терапию, которая будет способствовать нормализации работы организма  Система, разрабатываемая экспертом Полигона инженерного предпринимательства ТПУ Иваном Зерниным, состоит из двух элементов: фитнес-трекера и физиотерапевтического браслета.
    2204
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    3597
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    2186
  • 03/09/2018

    Сверхтонкий аппарат для эндоскопии появился в клиниках СибГМУ

    ​Способ осмотра некоторых внутренних органов при помощи эндоскопа является малоприятной процедурой для пациентов. Но в клиниках Сибирского государственного медицинского университета появился новый аппарат, позволяющий проводить эндоскопию даже трехлетним детям.
    1112
  • 17/02/2017

    В ТУСУРе разработали сервис для владельцев комнатных растений

    Студенты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники создают систему для удаленного наблюдения и ухода за комнатными растениями.С ее помощью возможно будет ухаживать за любимым растением, находясь в командировке или отпуске: наблюдать в онлайн-режиме и при необходимости корректировать "параметры ухода" из любой точки земного шара через веб-сервер.
    1996
  • 06/05/2019

    Биологи ТГУ создадут стартап на территории Евросоюза

    ​Технология «Аэрощуп», разработанная БИ ТГУ для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, готова к выходу на европейский рынок.  В апреле 2019 года Биологический институт принял участие в конференции Deep Tech Atelier в Риге (Латвия), где состоялись переговоры с руководством реактора коммерциализации.
    1242
  • 15/04/2021

    Новый алгоритм учёных поможет быстрее диагностировать опухоли щитовидной железы

     Исследователи из 10 ведущих научных центров России, среди которых ТГУ, МГУ, НГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ИЛФ РАН, ИПЛИТ РАН и другие, в рамках комплексного проекта РФФИ разработали новый подход к диагностике опухолей щитовидной железы, основанный на анализе крови.
    1339