Ученые лаборатории медицинских материалов ТГУ, в которую входят сотрудники университета, ИФПМ СО РАН и НИИ онкологии ТНИМЦ, работают над созданием прямого способа печати имплантов для замены утраченных фрагментов кости. Цель материаловедов – сократить количество этапов в изготовлении протезов, что значительно ускорит сроки их выпуска. Наряду с этим ученые намерены сделать структуру материала бимодальной, это улучшит приживаемость имплантов и существенно повысит шансы пациентов на выздоровление. Проект реализуется на базе САЕ «Институт биомедицины» ТГУ и поддержан Научным фондом ТГУ им. Д.В. Менделеева.

В настоящее время на изготовление конструкций для закрытия дефектов костной ткани уходит немало времени. Сначала ученые переводят КТ-снимки пациентов в формат трехмерной модели черепа, чтобы создать прототип недостающего фрагмента. Затем его и твердые ткани, окружающие дефект, печатают из пластика и проводят примерку. На завершающем этапе создают матрицу, заполняют ее смесью керамического порошка с полимерами и производят спекание, после чего имплант передают медикам.

– В лучшем случае имплант получится с первого раза, но может и с третьего, поскольку при спекании происходит усадка, – рассказывает руководитель лаборатории медицинских материалов ТГУ Сергей Кульков. – Размер и форма конструкции должны полностью повторять утраченный фрагмент, иначе у хирургов возникнут большие сложности при установке протеза. Чтобы исключить неприятные сюрпризы, имплант переделывают до полного соответствия с прототипом.

В настоящее время материаловеды занимаются разработкой прямого способа печати имплантов нового поколения. Он подразумевает устранение стадии изготовления прототипа, что позволит изготавливать объект за один этап.

Помимо этого, в соответствии с пожеланием врачей ученые модифицируют структуру материала. Сейчас нанокерамика, из которой состоят импланты, имеет поры размером 20-30 микрон. Исследователи разработают новый подход, который позволит при спекании получать бимодальную структуру с порами двух размеров – 30 и 300 микрон. Это максимально приблизит импланты к природной кости и улучшит их прорастаемость «родной» тканью пациента. Исследователям предстоит решить непростую техническую задачу – сделать так, чтобы наличие больших пустых полостей не ухудшило его функциональные характеристики, в первую очередь – его прочность. Еще одним шагом к минимизации потенциальных рисков, связанных с отторжением протеза, станет модификация поверхности материала, причем, не только снаружи, но и внутри пор.

Ученые стараются улучшить процесс производства, чтобы импланты были доступны большему количеству людей. В реконструктивных операциях нуждаются десятки тысяч пациентов страны. Протезы из нанокерамики могли бы вернуть их к нормальной жизни.

Так, в августе 2017 года на базе НИИ онкологии начались клинические испытания керамических имплантов. Первую для России операцию по закрытию дефекта лица с помощью такого протеза провели 26-летней пациентке из Тывы. В марте 2018-го девушка прошла контрольное обследование, результаты которого показали: организм принял имплант как родной, теперь он органично сосуществует с «живыми» тканями пациентки. Также в марте онкологи провели четвертую подобную операцию. С помощью конструкции, изготовленной в лаборатории ТГУ, врачи устранили дефект лица, который образовался у 43-летней женщины после хирургического лечения рака носа.

 

DSC_0521 1.jpg
 

В настоящее время ученые НИИ онкологии под руководством директора Томского НИМЦ академика Евгения Чойнзонова проводят исследования по этой тематике. Результатом станут рекомендации, которые помогут другим клиникам внедрять новую медицинскую технологию реабилитации онкобольных с использованием имплантатов из нанокерамики.

По словам Сергея Кулькова, в перспективе их техническим внедрением будет заниматься сетевой центр реконструкции дефектов черепно-лицевой области, созданный в 2016 году по инициативе ТГУ и ИФПМ СО РАН.

Источники

Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
VN (vigornews.ru), 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
ТАСС, 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 07/05/2018
Ученые из России создают материал для производства имплантов
RuNews24 (runews24.ru), 07/05/2018
Ученые разрабатывают прямой способ печати имплантов нового поколения
БезФормата.Ru Томск (tomsk.bezformata.ru), 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
Margust (gazeta-margust.ru), 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
Google Новости ТОП, 07/05/2018
Ученые разрабатывают прямой способ печати имплантов нового поколения
Томский государственный университет (tsu.ru), 07/05/2018
Ученые из РФ создают материал для производства имплантов
Утренние новости (morning-news.ru), 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
Cokrat.ru, 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
Российская академия наук (ras.ru), 07/05/2018
Ученые из РФ разрабатывают технологию печати имплантов нового поколения
Portalinweb.com, 08/05/2018
Ученые из РФ разрабатывают технологию печати имплантов нового поколения
3DNews.ru, 07/05/2018
Ученые из РФ разрабатывают технологию печати имплантов нового поколения
НовостIT (novostit.com), 07/05/2018
Ученые из РФ разрабатывают технологию печати имплантов нового поколения
Php (php.ru), 07/05/2018
Ученые из РФ разрабатывают технологию печати имплантов нового поколения
Se7en Solution (se7en.ws), 07/05/2018
Томские ученые придумали быстрый способ изготовления имплантов
NewsRbk.ru, 07/05/2018
Ученые СО РАН из Томска создают упругий материал для производства имплантов
В Томске (news.vtomske.ru), 10/05/2018
Материал для имплантов нового поколения разрабатывают в Сибири
Russian IT World (ritworld.com), 08/05/2018
Отечественные разработчики готовы перевернуть представление об имплантатах
Mogu.by, 08/05/2018
Отечественные разработчики готовы перевернуть представление об имплантатах
MEDdaily (meddaily.ru), 08/05/2018
Разработана новая технология изготовления костных имплантатов
Агентство по инновациям и развитию (innoros.ru), 13/05/2018
В Томске работают над материалом для производства имплантов нового поколения
Томское время (tomsk-time.ru), 15/05/2018
В Томске работают над созданием материала с упругостью человеческой кости
Федеральное агентство научных организаций (fano.gov.ru), 17/05/2018

Похожие новости

  • 28/12/2016

    Термостойкий материал нового поколения прошел испытания

    ​На базе головной организации Федерального космического агентства - ЦНИИ МАШ - прошли испытания термостойкого материала нового поколения, созданного учеными ФТФ ТГУ и ИФПМ СО РАН для применения в ракетостроении.
    1746
  • 11/08/2016

    В ТГУ создан консорциум по созданию костных имплантатов

    ​Томский государственный университет и ИФПМ СО РАН, которые занимаются созданием новых материалов, инициировали создание сетевого центра реконструкции дефектов черепно-лицевой области, сообщает пресс-служба ТГУ.
    2378
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    413
  • 09/04/2019

    Три экспериментальные разработки томских ученых проверят на МКС

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и РКК «Энергия» вместе с ТПУ и ТГУ готовят эксперименты, которые проведут на Международной космической станции. Как сообщили НИА Томск в пресс-службе администрации Томской области, ученые ИФПМ СО РАН и ТПУ завершили разработку конструкторской документации для изготовления российского 3D-принтера, который сможет работать в космосе и изготавливать детали из полимерного волокна на борту МКС.
    568
  • 12/11/2019

    В Томске создадут новые высокотехнологичные производства

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) в кооперации с ведущими университетами и промышленными предприятиями России стал победителем конкурса на право получения субсидий для реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках постановления Правительства РФ.
    251
  • 30/09/2019

    Сибирские ученые используют материалы с памятью формы для хирургии

    ​Появление никелид титановых имплантатов стало революционным шагом в хирургии. Несмотря на искусственный синтез, они оказались во много раз лучше изделий из биологических материалов, а также других имплантатов на металлической основе.
    296
  • 28/10/2019

    Томичи готовятся запустить 3D-принтеры в космосе

    Коллектив ученых из Томского политехнического университета и Института физики прочности и материаловедения СО РАН совместно с РКК «Энергия» готовят эксперимент по 3D-печати композитным пластиком в условиях космоса.
    170
  • 13/06/2018

    Ученые создали метод, позволяющий отслеживать развитие мозга плода в утробе матери

    Ученые из Международного томографического центра СО РАН, Томского государственного университета и Университета Вашингтона (США) разработали способ, позволяющий внутриутробно определять степень миелинизации головного мозга плода на самых начальных этапах.
    1010
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    1650
  • 04/10/2016

    В Томске создадут «рой» малых спутников в помощь сельскому хозяйству

    ​Томский политехнический университет (ТПУ) и томский Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ СО РАН) выступят одними из инициаторов проекта по созданию группировки малых космических аппаратов для прорывных технологий в сфере сельского хозяйства, который планируется запустить в 2017 году.
    2320