Напечатать кость в 3D. В РФ создан метод контроля качества костных протезов
Учёные Казанского федерального университета (КФУ) разработали метод, позволяющий контролировать качество костных имплантов, которые стимулируют естественный рост живой ткани. Разработка будет востребована для восстановления пациентов, которые перенесли травмы и операции в области мягких и костных тканей. Об этом aif.ru сообщили в пресс-службе Минобрнауки.
Встать на ноги быстрее
Исследования проводились научными сотрудниками Института физики КФУ совместно с учёными Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, медиками Сеченовского университета, а также зарубежными коллегами — из Румынии (Национальный политехнический университет Бухареста, Академия румынских ученых) и Италии (Институт структуры вещества).
«Создание композиционных материалов на основе биоразлагаемых полимеров и фосфатов кальция — перспективное направление регенеративной медицины, — говорит директор Института физики КФУ Марат Гафуров. — Сочетание свойств полимеров (пластичность, гидрофильность, растворимость, набухаемость) и фосфатов кальция (кровеостанавливающие и антибактериальные) позволяют создавать изделия методами 3D и 4D-печати, обладающие необходимыми биологическими и механическими характеристиками. Можно получать пористые композиты и пропитывать их лекарственными препаратами. Разработка таких материалов — важный шаг в сокращении сроков восстановления костной ткани, уменьшения сроков реабилитации и повышении качества жизни пациентов, перенесших травмы и операции мягких и костных тканей».
Вырастить новую кость
Сейчас учёные во всем мире активно занимаются изучением и разработкой новых материалов для медицины. Перспективным для изготовления костных протезов является композитный материал на основе поливинилпирролидона и гидроксиапатита.
«Поливинилпирролидон (PVP) — это биосовместимый полимер, — поясняет доцент кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Георгий Мамин. — Это означает, что из него можно изготовить имплант, который организм со временем сам разрушит и выведет, то есть не потребуется повторная операция по извлечению импланта. Но если из такого материала изготовить имплант для замены фрагмента кости, то он разрушится быстрее, чем сформируется новая кость. Поэтому PVP смешивают с гидроксиапатитом, одним из главных компонентов костей млекопитающих. Организм, разрушая такой имплант, сразу получает материал для строительства новой кости».
Создавать российское
По словам учёных, костные фрагменты из подобных материалов уже печатаются в 3D. Однако при этом возникают проблемы. К примеру, нужно контролировать, есть ли в составе полимера вредные примеси, как соединяется полимер PVP с частицами гидроксиапатита. Так вот учёные разработали метод, как с помощью магнитного резонанса можно определить, не разрушились ли частицы гидроксиапатита при синтезе материала, а также выявлять другие дефекты.
Директор Института физики КФУ подчёркивает, что в последнее время в связи с санкционными ограничениями разработка отечественных методов в медицине крайне важна.
«Приборы, принцип работы которых основан на явлении магнитного резонанса, не являются в этом случае исключением, — заметил Марат Гафуров. — В силу своих уникальных возможностей им в настоящее время нет альтернативной замены. Сейчас, в том числе на базе полученных числовых данных, на кафедре физики молекулярных систем разрабатываются новые приборы магнитного резонанса. В перспективе — новые комплексы для томографии».
Информация взята с сайта: Напечатать кость в 3D. В РФ создан метод контроля качества костных протезов | Наука | Общество | Аргументы и Факты (aif.ru)
