В Томском политехническом университете коллектив под руководством доцента Сергея Твердохлебова разработал технологию изготовления полимерных имплантатов из композитного материала - полимолочной кислоты и фосфата кальция. Этот материал биодеградируемый, то есть с течением времени он полностью растворяется.

Опытные образцы имплантатов, изготовленные в ТПУ методом 3D-печати, проходят доклинические испытания в знаменитом российском ортопедическом Центре Илизарова в Кургане. Коллеги политехников из центра сообщили о первых результатах испытаний.

В центре образец имплантата - для большой берцовой кости - исследователи успешно имплантировали собаке, имеющей дефект кости длиной 2-4 см. По словам специалистов, рентгенологический и морфологический контроль убедительно показал, что по мере замещения дефекта вновь образующейся костной тканью имплантат полностью деградировал - растворился. Такие имплантаты позволят проводить лечение пациента в один этап, то есть в последующем нет необходимости удалять имплантат, так как он уже растворился. Исследованиями имплантатов в центре руководит профессор, главный научный сотрудник лаборатории коррекции деформации и удлинения конечностей РНЦ "ВТО" Арнольд Попков.

"Такие имплантаты предполагают совершенно новый подход к созданию технологий лечения больных с повреждениями и заболеваниями костно-мышечной системы, когда конструкции, взаимодействующие с костной тканью, строятся с учетом не только биомеханики, материаловедения, но и понимания биологических процессов, протекающих в поврежденной костной ткани, создания биологически активных изделий, - говорит профессор Арнольд Попков. - Основная идея заключается в том, что работая с материалами и покрытиями имплантата, изменяя их, мы можем стимулировать и управлять процессами гистогенеза костной ткани.

В конечном итоге мы стремимся к сокращению сроков восстановления костной ткани пациентов и к импортозамещению имплантатов.

Ведь только для лечения переломов костей страна ежегодно тратит на импортные имплантаты порядка 6,5 млрд рублей, а может быть, и больше. Поэтому подобные цилиндрические и секторальные имплантаты, а также оригинальные персонифицированные накостные и внутрикостные имплантаты с биоактивным покрытием позволят нам сократить сроки лечения пациентов в два-четыре раза по сравнению с существующими мировыми стандартами".

Материал имплантатов также предполагает возможность внедрения в них фармпрепаратов, обладающих, например, антибактериальными и противоопухолевыми свойствами.

"Безусловно, развитие этой разработки еще требует дополнительных исследований и финансирования для подбора оптимальных характеристик изделий", - поясняет доцент Научно-образовательного центра Б. П. Вейнберга Сергей Твердохлебов.

Отметим, что новые композитные биодеградируемые имплантаты - это не первый совместный проект ученых Томского политеха и специалистов Центра Илизарова. Научные коллективы уже совместно разработали и изготовили, например, интрамедуллярные имплантаты с пьезоэлектрическими полимерными скаффолдами и 3D цилиндрические титановые с биоактивным покрытием. Так, интрамедуллярные спицевые имплантаты для восстановления, в первую очередь, функции опорно-двигательного аппарата у пациентов с укорочением и деформациями конечностей, вызванных генетическими заболеваниями, при переломах костей уже успешно себя показали на доклинических и клинических испытаниях в центре.

"Цилиндрические 3D титановые имплантаты с биоактивными покрытиями, по наблюдениям наших коллег из Илизаровского центра, легко, в течение одного месяца, интегрируются с костью и укрепляют ее при огромных с точки зрения травматологии дефектах кости, доходящих до 25% от анатомической длины кости. Уже подобраны оптимальная форма, размер, особенности архитектуры и технология нанесения покрытия на такие имплантаты. И сейчас наши исследования направлены как раз на сравнение титановых и новых полимерных имплантатов", - добавляет Сергей Твердохлебов. - В прошлом году вышла в свет наша совместная монография "Остеоинтеграция биоактивных имплантатов при лечении переломов длинных трубчатых костей", а в настоящее время готовится к изданию книга по удлинению конечностей".

Справка:
Сегодня Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова (Центр Илизарова) - это уникальное медицинское и исследовательское учреждение. Это родина чрескостного остеосинтеза, этот метод сегодня применяют более чем в 60 странах мира. Лечение и реабилитацию в центре ежегодно проходят более девяти тысяч человек, здесь лечат абсолютно все заболевания и травмы опорно-двигательного аппарата. Между центром и Томским политехническим университетом действует соглашение о стратегическом партнерстве.

Похожие новости

  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    1109
  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    1264
  • 02/06/2017

    Алтайский госуниверситет встречает молодых ученых - участников Всероссийского конкурса СНО

    ​1 июня Алтайский государственный университет встречает участников III Всероссийского конкурса студенческих научных обществ и конструкторских бюро, в котором примут участие более 60 студенческих научных объединений со всей России.
    1317
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    1736
  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    1043
  • 20/03/2018

    Способ активации нанопорошка алюминия, разработанный учеными ТПУ, вошел в 100 лучших изобретений России

    ​Способ активации нанопорошка алюминия путем термического воздействия, разработанный научным коллективом Томского политехнического университета, вошел в число ста лучших изобретений России за 2017 год.
    482
  • 13/03/2018

    В Томске создают безэкипажный катер для работы с подводными аппаратами

    ​Безэкипажный катер, который разрабатывают ученые и магистранты Томского политехнического университета (ТПУ), позволит обслуживать подводные аппараты и навигационное оборудование для них, сообщил ТАСС научный руководитель проекта, заведующий лабораторией телекоммуникаций, приборостроения и морской геологии ТПУ Юрий Чурсин.
    386
  • 07/07/2016

    В ТПУ разработали универсальный порошок для дактилоскопии

    ​Универсальный порошок для дактилоскопии разработали в Томском политехническом университете. Авторами идеи стали студенты Энергетического института ТПУ. Основные преимущества новой разработки - получение более четкого следа отпечатка и универсальность.
    1357
  • 06/07/2016

    В Томском политехе разработали агроробота

    Ученые Юргинского технологического института (ЮТИ) Томского политехнического университета вместе со студентами разрабатывают агроробота, который сможет пахать землю, обрабатывать растения от вредителей и косить траву.
    1430
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    836