Ученые смогли удвоить скорость заживления переломов

Удвоить скорость восстановления поврежденных костей с помощью имплантатов, созданных на 3D-принтере, смогли российские ученые из Томского политехнического университета (ТПУ). Результаты опубликованы в журнале Modern Technologies in Medicine, передает Tengrinews.kz со ссылкой на РИА Новости. 

По словам авторов, предложенная ими технология нанесения биоактивных покрытий на поверхность имплантатов также отличается заметной экономией времени и ресурсов.

Успехи восстановительной медицины сегодня, по словам ученых, во многом связаны с развитием имплантатов из композитных биоматериалов, имитирующих живые ткани. В отличие от однофазных материалов, имеющих однородную структуру, композиты составлены из элементов с разными химическими и механическими свойствами, благодаря чему они намного точнее воспроизводят функции поврежденных тканей организма.

Наиболее удобная и эффективная технология производства имплантатов – 3D-печать, позволяющая получать изделия, детально учитывающие анатомию пациента. Однако методы нанесения композитных покрытий на такие имплантаты только начинают развиваться.

В новом исследовании ученые ТПУ определили оптимальные структурные параметры титановых имплантатов, производимых с помощью 3D-печати, а также предложили методику их усовершенствования с помощью биоактивного кальций-фосфатного покрытия, которое обеспечивает ускоренное восстановление поврежденных костей.

По словам разработчиков, покрытие уже успешно применяется во всемирно известном травматологическом Центре Илизарова – имплантаты с ним установлены более чем 400 пациентам от 6 до 50 лет из России, Франции и других стран. 

Новизна разработки, как объясняют специалисты ТПУ, состоит в комбинировании нескольких методов модифицирования материала. Такой подход позволяет персонифицировать имплантаты не только по форме, но и по физико-химическим и биологическим свойствам, что необходимо при лечении сложных патологий и травм. 

"Мы совместили ряд методов: микродуговое оксидирование позволило сформировать на поверхности титана пористое кальций-фосфатное покрытие, затем покрытие пропитали биоразлагаемым материалом, который служит контейнером для лекарств и биоактивных веществ, улучшающих приживаемость имплантата, и, наконец, плазменной обработкой методом магнетронного напыления материалу были приданы оптимальные свойства для разрастания на нем живых клеток", – рассказал доцент научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга ТПУ Сергей Твердохлебов.
 
Также ученые ТПУ использовали компьютерное моделирование процесса выхода лекарственных препаратов, размещаемых на имплантате. По словам исследователей, это не только помогает оптимизировать свойства изделия, но и сокращает объем дорогостоящих экспериментов, ускоряя выход новых типов имплантатов на рынок.