Нижегородские учёные создадут импланты для быстрого заживления переломов

В рамках исследования учёные уже достигли положительных результатов. Фото: Пресс-служба ННГУ.

Нижегородские ученые вновь участвуют в создании важной для людей разработки – в этот раз они придумали и предложили новую архитектуру имплантов для ускоренной регенерации костной ткани. Всем известно, что при переломах применяют специальные импланты, которые соединяют, выравнивают и фиксируют сломанные кости, пока они не срастутся. Однако немногие догадываются, что в зависимости от того, какой используется имплант, заживление идёт по-разному. Именно по этой причине учёные сейчас и пытаются создать такие конструкции, которые позволят быстро восстанавливать крупные костные дефекты.

Исследование показали, что использование собственной кости пациента не даёт гарантии полного закрытия дефекта, а костный материал от другого человека и вовсе может не прижиться. Так что же тогда делать? Учёные считают, что необходимо получить синтетические импланты с характеристиками, максимально близкими человеческой кости. Модель создаётся с помощью лазерной 3D-печати, в её ячейки заселяются стволовые клетки пациента, и вся конструкция имплантируется на повреждённый участок.

– Синтетическая костная ткань состоит из множества ячеек, которые повторяют неоднородную структуру кости: с крупными порами внутри импланта и более мелкими на поверхности. Такая структура позволяет прорастать кровеносным сосудам, а скорость биодеградации скаффолда соответствует скорости восстановления кости, – объяснила заведующая лабораторией молекулярно-генетических исследований Института клинической медицины ННГУ Дарья Кузнецова.

Учёные считают, что необходимо получить синтетические импланты с характеристиками, максимально близкими человеческой кости. Фото: Пресс-служба ННГУ.

В рамках исследования учёные уже достигли положительных результатов – воссоздали фрагмент черепа мыши – наноскаффолды с трехслойной структурой. Импланты из биосовместимого материала на основе молочной кислоты напечатали на лазерном 3D-принтере в Сеченовском университете. Как оказалось, технология позволяет импланту рассасываться по мере восстановления кости.

Опыты на лабораторных животных уже показали, что регенерация кости с гетерогенными имплантами идёт в два раза быстрее, чем при стандартных имплантах с однородной структурой. В будущем учёные планируют усовершенствовать состав синтетической костной ткани и увеличить размер восстанавливающих конструкций.

Данной разработкой занимается целая коллегия ученых из Нижнего Новгорода и Москвы. Так, исследования проводят биомедики Института клинической медицины Университета Лобачевского, а также специалисты Приволжского исследовательского медицинского университета. В столице же трудятся учёные Сеченовского университета, Института химической физики имени Н.Н. Семёнова РАН и ФНИЦ «Кристаллографии и фотоники» РАН.

Исследование ученые проводили в рамках федеральной программы «Приоритеты 2030», а результаты своей разработки опубликовали в международном научном журнале по биомедицине.