​​Об этом проекте СМИ уже рассказывали весной. Новая разработка позволит заполнять пустоты в костях человека материалом на основе минерала гидроксиапатита, который на время заменит живую ткань, даст толчок к развитию собственных клеток, а затем растворится, оставив после себя зажившую полость. 
 
Что происходит с проектом спустя год? Наталья Булина, старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН, рассказала о ходе работ. 
 
Несмотря на сложности, связанные с коронавирусом, ученые добились впечатляющих результатов. Уже проведены invitro и invivo биологические испытания апатитов с разными составами. Исследования проходили параллельно: пока в НИОХ СО РАН в дефекты черепа крыс имплантировали порошок, в Векторе изучали действие тех же веществ на клетки костной ткани человека. В ходе экспериментов ученые определили состав апатита, который наиболее эффективен как “в пробирке”, так и на живых организмах — стимулирует образование новой костной ткани и ускоряет вживление имплантируемого материала. При этом родные клетки костной ткани человека не умирают, а активно размножаются. 
 
Планируется, что разрабатываемый 3D-принтер будет печатать по технологии селективного лазерного плавления, поэтому ученые проверили действие лазерного излучения на полученный состав апатита. Выяснилось, что при плавлении порошка вещество не разрушается и, пока имплантат будет печататься, он не потеряет свои лечащие свойства. 

 
Успешным завершением этого этапа работ стала публикация результатов исследований в журнале Ceramics International. 
 
ИАиЭ СО РАН — еще один исполнитель проекта вместе с ИХТТМ СО РАН — разработал программное обеспечение и модуль управления основными узлами создаваемого макета 3D-принтера. В этом году ученые будут разрабатывать блокпослойной печати – последовательное нанесение слоев гидроксиапатита друг на друга. 
 
В медицине уже применяются имплантаты из титана, печатаемые на 3D-принтере. Они используются в челюстно-лицевой хирургии, травматологии, ортопедии, онкологии. Эти инородные для человеческого организма изделия фиксируются в дефектах кости с помощью винтов и остаются в организме навсегда. В ИХТТМ преследуют другую цель - материал, из которого будет напечатано изделие, со временем растворится в организме человека и превратится в собственную кость. 

 
— Гидроксиапатит является источником фосфора и кальция, из которых потом и формируется наша костная ткань. А добавки, вводимые в структуру гидроксиапатита в малой концентрации, необходимы для ускорения процесса перерождения имплантата в родную костную ткань, — поясняет Наталья Булина. 

 
гидроксиапатит.jpg 
Гидроксиапатит, синтезированный в виде порошка​ 

 
Такой материал подойдет для восстановления небольших костных дефектов, не несущих сильной нагрузки — в основном, это челюстно-лицевая хирургия. Кроме того, им можно заполнять полости и трещины в костях после тяжелых заболеваний и травм. Печатаемые изделия будут индивидуальными: они должны проектироваться из данных томографии конкретного человека. 
 
Наталья считает, что для эффективного внедрения синтезируемого гидроксиапатита между группой, занимающейся синтезом, и врачами должно быть промежуточное звено, которое будет модернизировать полученный материал под определенную медицинскую задачу, и сможет работать индивидуально с каждым конкретным случаем: 

 
— На сегодняшний день мы разработали технологию получения, так называемого, сырья и можем дать его, а сделать из него готовую медицинскую продукцию под конкретную медицинскую проблему можно только с непосредственным участием медиков. Кроме того, эту медицинскую продукцию необходимо испытывать на живых организмах, а это длительные испытания, от месяца до года. Поэтому внедрение синтезируемого нами гидроксиапатита — это не быстрый процесс. ​
 
Ученые надеются, что разрабатываемая модель 3D-принтера будет востребована на рынке, а проводимые исследования расширят возможности по применению синтетического гидроксиапатита в медицине.​ ​
 

Источники

Ученые из Академгородка работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, 22/01/2021
Новосибирские химики, физики и медики работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 23/01/2021
Новосибирские ученые испытали материал для биоразлагаемых имплантатов
Seldon.News (news.myseldon.com), 25/01/2021
В новосибирском Академгородке работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
Институт автоматики и электрометрии (iae.nsk.su), 25/01/2021
Ученые в Новосибирске нашли материал для биоразлагаемых имплантатов
ИА Flashsiberia, 25/01/2021
Ученые из Академгородка работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
Аддитивные Технологии (additiv-tech.ru), 25/01/2021
Ученые создадут 3D-принтер для печати биоразлагаемых имплантатов
Sibnet.ru, 25/01/2021
Новосибирские ученые разрабатывают 3D-принтер и материалы для печати костных имплантатов
3dtoday.ru, 25/01/2021
Ученые из Академгородка работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
3Dpulse.ru, 25/01/2021
Ученые работают над 3D-принтером для печати костных имплантатов
Бизнес Онлайн (bizon.ru), 26/01/2021
Ученые определили состав материала для создания растворяющихся в организме имплантатов
Русский Медицинский Журнал (rmj.ru), 26/01/2021
Ученые разрабатывают модель 3D-принтера для печати костных имплантатов
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/01/2021
Ученые определили состав материала для создания растворяющихся в организме имплантатов
Аддитивные Технологии (additiv-tech.ru), 27/01/2021
Ученые из Академгородка работают над созданием модели 3D-принтера для печати биоразлагаемых имплантатов
Nanonewsnet.ru, 29/01/2021

Похожие новости

  • 11/01/2021

    Достижения и открытия большой науки

    — Специалисты Института ядерной физики имени Г. И. Будкера, Института химии твердого тела и механохимии, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН разработали и испытали прототип детектора на основе нанокомпозитного материала.
    447
  • 13/07/2020

    Институты СО РАН продолжают набор в аспирантуру: ИАиЭ, НИОХ, ИМБТ, ИДСТУ, ИФП, ИУХМ ФИЦ УУХ СО РАН

    ​​Приём в аспирантуру ИАиЭ СО РАН на 2020/2021 учебный год  Приём на обучение по программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре осуществляется на места в рамках контрольных цифр приёма граждан на обучение за счёт бюджетных ассигнований федерального бюджета.
    1292
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    3804
  • 15/02/2021

    Сдано в печать. Уникальные биоразлагаемые имплантаты изготовят на 3D-принтере

    Когда-то в деревнях пилили медный пятак и давали порошок травмированному человеку, чтобы кости у него быстрее срослись. С тех пор выяснилось, что «строительным материалом» для костей является не только и не столько медь.
    397
  • 03/03/2021

    Учёный НГУ создал нейросеть для газоанализатора, помогающего выявлять коронавирус

    Один из способов оперативной диагностики состояния организма разработан учеными Института автоматики и электрометрии СО РАН совместно с компанией ScientificCoin. С помощью созданного ими газоанализатора Healthmonitor можно с точностью до 85 % определить наличие в организме коронавирусной инфекции.
    507
  • 28/01/2020

    «Открытую лабораторную» проведут в День российской науки

    ​8 февраля состоится четвертая по счету просветительская акция «Открытая лабораторная». Каждый желающий сможет проверить свою картину мира с точки зрения передовых естественно-научных знаний. Поучаствовать в «Лабе-2020» можно будет как офлайн, так и онлайн на сайте laba.
    2238
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    3031
  • 21/10/2019

    Как делают науку в Сибири

    Чем живет сибирская наука? Обычно мы слышим об ученых либо в связи с прорывными и особо интересными открытиями. Либо благодаря созданию новых научных объектов, таких как ЦКП СКИФ. Либо, как это ни печально, из-за каких-либо конфликтов.
    1852
  • 11/02/2021

    Диагностирующий COVID-19 по дыханию российский прибор могут сертифицировать в ЕС в мае

    ​Прибор для диагностики коронавируса по выдоху человека, разработанный учеными Института автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН, планируется сертифицировать в ЕС в мае текущего года, а в России не ранее чем через год, сообщил ТАСС исполняющий обязанности заведующего лабораторией физики лазеров ИАиЭ СО РАН Сергей Микерин.
    644
  • 09/04/2021

    Инновационный новосибирский тест на COVID-19 по дыханию представили на крупной выставке в Москве

    ​Учёные ведущих вузов России и эксперты экспортного центра оценили устройство новосибирских разработчиков, позволяющее сдать тест на коронавирус по дыханию.  Разработанный учёными Института автоматики и электрометрии СО РАН и компании «Сайнтификкоин» газоанализатор HEALTHMONITOR, позволяющий сдать тест на COVID-19 по дыханию, представили на международной выставке «Фотоника.
    409