Загрузка...
Новый уникальный материал представили в Москве на Ярмарке продуктовых разработок в сфере медицины и здравоохранения, сообщает паблик ВКонтакте НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина (Новосибирск).
По предварительным оценкам он сможет потеснить титан в онкопротезировании костей за счет своей химической чистоты и уникальной совместимости с МРТ.
«Факт – мы сделали впервые в мире»
Получение биоинертного сверхпрочного материала со сквозной пористостью – краеугольный камень в поисках идеального решения для протезирования костей: чтобы организм не воспринял чужеродное тело импланта «в штыки» и не начал его со временем «выталкивать», костная ткань должна иметь возможность прорасти его насквозь, интегрироваться в его структуру. Если достичь этого эффекта не удается, в месте контакта с имплантом кость уплотняется, испытывает давление и со временем разрушается.
История попыток решить эту проблему насчитывает не одно десятилетие: в мире велись разработки пористых сверхпрочных материалов на основе диоксида циркония, оксида алюминия, тантала, нитинола, кобальтхрома и титана. Однако признанный лучшим титан, как любой металл, дает ограничения на проведение МРТ-диагностики у пациента в дальнейшем. Другие материалы давали усадку от 20 до 40%, либо не имели сквозной пористости.
В составе нового сверхлегкого композита – чистый карбид бора – одно из самых химически инертных, химически стойких и прочных соединений: не растворяется кислотами, не коррозируется, в целом «равнодушен» к биологическому и механическому воздействию, а также не дает помех на МРТ.
Изобретенная технология позволяет изготавливать изделие необходимой стабильной формы, со сквозной пористостью и с усадкой не более 2%.
«Факт – мы сделали впервые в мире, – говорит автор изобретения, заведующий лабораторией биопротезирования Центра Мешалкина, кандидат технических наук Владимир Хахалкин. – В научной периодике только вскользь упоминается, что карбид бора мог бы стать основой для импланта, но ни одного реального эксперимента в мире не состоялось, потому что это один из самых твердых керамических материалов. Его называют «черный алмаз». Сделать из него стандартными методами какую-то сложную форму путем механической обработки или методами горячего прессования, да еще и с пористой структурой – невозможно.
Мы добились сквозной пористости не за счет порообразующих добавок, а естественным путем: на одной из стадий изготовления происходит очень медленное удаление связующего органического вещества, которое предварительно вводится в качестве клея для придания целевой формы импланту. Остаются сквозные «маршруты выхода», которыми после имплантации смогут воспользоваться и клетки организма для миграции внутрь изделия.
Кроме того, наш материал, как губка, впитывает различные виды жидкости, что открывает возможности в будущем пропитывать пористый имплант не только питательной средой для активного роста клеток, но и лекарственными растворами».
Методика оптимизирована, ориентирована на 100% отечественное сырье и стандартное оборудование, производимое в том числе и в России.
Фото: vk.com/meshalkinclinic
«Первые результаты удивили всех»
Проведены предварительные эксперименты по имплантации лабораторным животным нового композита со сквозной пористостью.
В рамках собственного исследования НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина новый материал был имплантирован подкожно мелким лабораторным животным. Никаких воспалительных реакций, реакций отторжения или разрастания жировых тканей в месте имплантации не обнаружено.
В следующем эксперименте участвовали минипиги. На этот раз небольшие образцы имплантировали в костные структуры разных типов – реберную, бедренную и тазовую кости поросят.
Через 3 месяца наблюдений образцы были извлечены, причем не без труда: хирургам не сразу удалось определить место их нахождения – настолько плотно они интегрировались и обросли костной тканью, не оставив никаких следов так называемой «костной мозоли». КТ и МРТ-исследования полученных фрагментов с имплантами дали еще более убедительные свидетельства остеоинтеграции.
Кроме того, как рассказал врач-онколог, ведущий научный сотрудник Института онкологии и нейрохирургии Центра Мешалкина Александр Жеравин, «за счет пористой поверхности нового материала достигнута более быстрая и плотная фиксация импланта к кости, чем в случае с гладким титаном, где возможно соскальзывание образующейся связки».
Несмотря на высокую оценку материала специалистами, впереди еще много экспериментов, ведь в отличие от титана, который исследован в мире «вдоль и поперек», пористый карбид бора неизвестен клинической медицине. Необходим большой сбор данных, документально подтверждающих его безопасность для живого организма, прежде чем первую имплантацию можно будет провести человеку.
