Томские ученые создали биоактивный материал, из которого можно изготавливать протезы костей и суставов. Пористая нанокерамика является аналогом костной ткани и не отторгается организмом. При этом протезы из нее будут стоить на порядок дешевле существующих аналогов.

В томском Институте физики прочности и материаловедения СО РАН разработали уникальный материал, пригодный для изготовления протезов костей и суставов. Пористая нанокерамика со специальным покрытием является аналогом костной ткани. Благодаря тому что она не воспринимается организмом как инородное тело, процесс заживления после операции проходит значительно быстрее. При этом стоит протез из нового материала на порядок дешевле, чем существующие аналоги.

Внутренняя структура нанокерамики напоминает поролон. Материал состоит из ячеек особого вида. По своему механическому поведению он является аналогом человеческой кости.

Сергей Кульков, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики наноструктурных керамических материалов ИФПМ СО РАН

Главное требование к эндопротезам, которые имплантируются на место изношенных или поврежденных суставов, — это биологическая совместимость с организмом человека. Иммунная система не должна воспринимать искусственный сустав как инородное тело.

Обычно эндопротезы и их отдельные части изготавливают из антикоррозийных сплавов, например на основе титана, а также из керамики и полимеров. Основное требование к материалу импланта — приемлемый ответ макроорганизма. Приемлемый — это значит, что организм либо не замечает имплант, в этом случае материал называется биологически инертным, либо принимает его за своего — тогда материал считается биологически активным. Второй вариант предпочтительнее, потому что в этом случае организм быстрее наращивает собственные ткани вокруг импланта и период послеоперационного восстановления сокращается.

Алексей Матвейчук, ортопед

Материал, созданный томскими физиками, биологически активен. Внешние и внутренние поверхности искусственных суставов обработаны специальным образом. В результате имплантаты быстро обрастают костной и мышечной тканью.

Компания «Биомедицинские технологии», которая выступала в этом проекте в качестве генерального подрядчика, провела доклинические испытания в Нижнем Новгороде. Кроликам ставили импланты мелких суставов, и они не отторгались организмом, наоборот, специальное покрытие провоцирует рост костной ткани. В ближайшем будущем мы планируем создать эндопротез, в котором особые свойства внешних и внутренних поверхностей будут обусловлены не их модификацией, а самой структурой керамики.

Сергей Кульков, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики наноструктурных керамических материалов ИФПМ СО РАН

Следующий этап — клинические испытания новых эндопротезов. Они проводятся уже не на животных, а на людях. Обычно в качестве подопытных выступают добровольцы. Если клинические испытания пройдут успешно, протезы из нанокерамики начнут производить серийно. Российские импланты будут дешевле зарубежных. По словам Сергея Кулькова, сейчас цена комплекта для протезирования мелкого сустава, например пальца, составляет около 50 тыс. рублей. Эндопротез, разработанный в Томске, стоит в десять раз меньше. Учитывая, что в России число операций по протезированию суставов измеряется тысячами в год, это даст ощутимый экономический эффект.

В нашей стране есть клиники, где в год проводится более тысячи операций по эндопротезированию. Эта цифра, когда озвучиваешь ее зарубежным коллегам, кажется им заоблачной. В большинстве западных клиник делают не более трехсот таких операций в год. У нас накоплен богатый опыт, и процент успешных операций не ниже, чем в европейских странах. Причем хорошие центры есть не только в столице, но и в регионах — например, в Новосибирске. Плюс у нас есть хорошие наработки по реабилитации, а это не менее важно, чем сама операция. 

Сергей Началов, кандидат медицинских наук, хирург

Видео: InotomskRu/YouTube

Источник: http://smartnews.ru/regions/tomsk/16376.html