Ученые ТПУ предложили новый подход к созданию имплантатов для костной ткани
Результаты опубликованы в журнале Materials Letters.
По словам авторов исследования, восстановление дефектов костной ткани требует персонализированного подхода: имплантат должен учитывать анатомические особенности каждого пациента. Для изготовления подобных имплантатов политехники используют метод 3D-печати из полимера фторопласта отечественного производства. Фторопласт – это биологически инертный материал, обеспечивающий отсутствие аллергии и других негативных реакций организма на имплантат. При этом этот полимер плохо срастается с костной тканью.
Для решения этой проблемы ученые Томского политеха наносят на поверхность фторопласта частицы гидроксиапатита – минерального компонента кости, который способствует прикреплению и размножению клеток костной ткани. В травматологии, ортопедии и хирургии синтетический гидроксиапатит используется как наполнитель, замещающий части утерянной ткани, и как покрытие имплантатов, способствующее нарастанию новой кости. В стоматологии он применяется в зубных пастах для реминерализации и укрепления зубной эмали.
При этом новизна разработанного в ТПУ способа нанесения частиц гидроксиапатита на поверхность имплантатов из фторопласта заключается в том, что он может быть реализован с помощью исключительно российских материалов и оборудования в любой химической лаборатории.
«Наш подход основан на обработке поверхности имплантата специально подобранной системой растворителей. Эта обработка ведет к формированию набухшего слоя полимера, к которому частицы гидроксиапатита "приклеиваются"», – рассказал РИА Новостям научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа Томского политехнического университета Семен Горенинский.
При участии представителей Института цитологии РАН и Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН ученые Томского политеха установили, что новый метод улучшает прикрепление стволовых клеток человека к поверхностям имплантатов с гидроксиапатитом.
«В перспективе данный подход может быть использован для создания имплантатов для восстановления дефектов костной ткани (например, в челюстно-лицевой хирургии), которые будут лучше приживаться в организме, а также станут более доступными. Это позволит сократить срок реабилитации пациентов после операции, и они быстрее смогут вернуться к полноценной жизни», – отмечает Семен Горенинский.
Он добавляет, что аналогичные исследования ведутся довольно давно, но для решения поставленных задач в них используются плазменные методы, требующие дорогостоящего и громоздкого оборудования.
В будущем ученые при поддержке Российского научного фонда планируют решать задачу нанесения гидроксиапатита на пористые имплантаты сложной формы.
Источник: Служба новостей ТПУ