В России испытывают новые имплантаты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксилапатита

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с НИЦ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалея приступили к испытаниям in vivo клеточно-инженерных имплантатов нового поколения. Как сообщают разработчики, имплантаты могут применяться при травмах или онкологических заболеваниях для замещения расширенных участков костной ткани.

Научная группа Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами НИЦ Эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалея ведет разработку биоактивных костных имплантатов для реконструктивной хирургии, содержащих рекомбинантные белки — костный морфогенетический белок человека (rhBMP-2) и эритропоэтин. На данный момент проводится целый комплекс структурных, механических и медико-биологических исследований. Ожидается, что имплантаты по своей структуре и механическим свойствам будут соответствовать костной ткани, а именно имитировать архитектуру разных типов кости (кортикальной и трабекулярной) и иметь тот же модуль упругости, что и нативная кость. Особенностью имплантатов будет повышенная способность к остеоиндукции за счет присутствия в них белковых факторов rhBMP-2 и эритропоэтина.

Как отмечает руководитель научной группы со стороны НИТУ «МИСиС», к.ф.-м.н. Фёдор Сенатов, «Проведенные опыты in vivo показали, что биомиметический полимерный имплантат с введенными в него белками rhBMP-2 и эритропоэтином, установленный в черепной дефект критического размера мышей, способствует ускоренной интеграции с окружающими тканями и образованию зрелой костной ткани уже через 3 недели после имплантации».

Для имитации пор трабекулярной кости в материал вводится соль высокой степени очистки. На специальном оборудовании и в определенных режимах смесь прессуют в монолитный материал. Затем под большим давлением и при высокой температуре из него вымывают соль водой, сохраняющей жидкое состояние при температуре от 100°С и давлении от 218 атмосфер (субкритическая вода).

В верхние непористые слои имплантата с помощью сверхкритических сред вводится антибактериальный компонент, который позволит защитить организм от проникновения инфекции в место имплантации и избежать воспалений. Пористую часть имплантата насыщают клетками, взятыми из костного мозга пациента, и белками, стимулирующими новообразование костной ткани в области имплантации.

Как отмечает руководитель со стороны НИЦ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалея, д.б.н., профессор Анна Карягина, «Разрабатываемые имплантаты могут найти широкое применение в разных областях реконструктивной хирургии: челюстно-лицевой хирургии, хирургии позвоночника, ортопедии и других, связанных с коррекцией значительных по объему дефектов костной ткани. Речь идет как о плоских костях, подвергающихся слабым или средним нагрузкам — тазовых костях, костях черепа, так и об испытывающих сильные нагрузки трубчатых костях конечностей. Технология уже начинает находить применение в ветеринарии».

Источник http://nmt-omsk.ru/category/

28.05.2019