Спасет "черный алмаз"
На прошедшей в конце ноября ярмарке продуктовых разработок в сфере медицины и здравоохранения были продемонстрированы более 350 медицинских изделий, препаратов, а также программное обеспечение. Свое ноу-хау - устройство для изготовления костного трансплантата - представил коллектив Новосибирского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии (ННИИТО) им. Я.Л. Цивьяна Минздрава России.
Ярмарка проходит второй год при участии Минздрава России в рамках федерального проекта "Медицинская наука для человека". Акцент в ней сделан на развитии сотрудничества отечественных разработчиков, производителей лекарственных препаратов, медицинских изделий с индустриальными партнерами, благодаря которым все новое быстрее доходит до пациента.
Только за прошедший год новосибирские ортопеды и травматологи получили 17 результатов интеллектуальной деятельности: патенты на изобретения и базы данных. В их числе - патент на устройство для изготовления костного трансплантата, над которым работала команда хирургов-вертебрологов и научных сотрудников. В нем можно создать трансплантат из собственных тканей пациента с необходимой концентрацией костных клеточных элементов без дополнительного хирургического вмешательства. По словам ученого секретаря ННИИТО Анастасии Ивановой, устройство можно использовать при операциях на позвоночнике в лечении его дегенеративных поражений, а также при хирургическом лечении суставов верхних и нижних конечностей, в том числе в эндопротезировании.
По данным статистики, такими заболеваниями позвоночника (например, остеохондрозом или спондилезом) страдают около 80 процентов трудоспособного населения, а грыжи межпозвонковых дисков часто встречаются у работающих. В результате, по данным пресс-центра ННИИТО, эти заболевания занимают до 60-70 процентов в структуре хирургии позвоночника. Поэтому появление новых методов хирургического лечения таких пациентов очень важно.
"Задача клиники и науки - вернуть людей трудоспособного возраста, у которых есть заболевания или травмы костей, к труду и повседневной физической активности, - рассказал младший научный сотрудник института, врач-травматолог-ортопед Антон Гофер. - Мы участвуем в разработке и внедрении методик реконструкции коленного связочного аппарата, массивных и невосстановимых разрывов сухожилий плечевого сустава, операций на менисках, а также малоинвазивной хирургии тазобедренных суставов".
Одним из приоритетных направлений для ученых являются разработки по замещению утраченных костных тканей.
"Речь идет об искусственных костях из керамики или металла, - пояснил директор Новосибирского НИИТО Андрей Корыткин. - А также тканеинженерных конструкциях для стимулирования регенерации кости, содержащих матрицу в виде природного минерала и собственных "живых" клеток пациента. Исследования находятся на доклиническом этапе. Эти научные разработки, как и внедрение бактериофагов для лечения послеоперационных осложнений, важны для терапии и реабилитации, в том числе и участников СВО".
В институте уже запущено серийное производство 3D-имплантатов с биоактивным покрытием для замещения дефектов костной ткани.
Новизна разработки в том, что применение 3D-технологий с дополнительным покрытием фосфата кальция ионами цинка и серебра улучшает процесс образования новой кости, пояснила Анастасия Иванова. А также снижает риск инфекционных осложнений. В итоге нагружать поврежденную конечность можно уже через полтора-два месяца.
А в новосибирском НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина работают над проблемой, решение которой не одно десятилетие ищут ученые всего мира. Нередко при протезировании костей организм не воспринимает имплант и со временем начинает его отторгать. Чтобы этого не происходило, костная ткань должна прорасти его, интегрироваться в его структуру. Если достичь этого не удается, в месте контакта с имплантом кость уплотняется и со временем разрушается. Поэтому при эндопротезировании тазобедренного сустава, например, приходится уже через пять лет заменять протез.
Решением стало создание сверхлегкого композита со сквозной пористостью. Как утверждают разработчики, он может потеснить титан, например, в протезировании костей, пораженных раком, за счет своей химической чистоты.
В составе нового материала - чистый карбид бора, один из самых химически инертных, стойких и прочных соединений. Он не растворяется кислотами, не подвержен коррозии, в целом "равнодушен" к биологическому и механическому воздействию, а значит, безопасен. Кроме того, он не дает никаких помех при МРТ.
"То, что мы комплексно решили все эти задачи впервые в мире, - неоспоримый факт, - говорит Владимир Хахалкин, автор изобретения, заведующий лабораторией биопротезирования центра. - В мировой периодике есть всего 6-7 научных статей, в которых вскользь упоминается, что карбид бора можно было бы использовать в качестве основы для импланта. Но ни одного реального эксперимента не ставилось, потому что задача сложна - это один из самых твердых керамических материалов, его не случайно называют "черный алмаз".
Новосибирские биоинженеры уже провели первые эксперименты по имплантации образцов нового материала в разные типы костных структур лабораторных животных. В перспективе материал может применяться хирургами-ортопедами и онкологами, которые занимаются протезированием, к примеру, при злокачественных заболеваниях костей.