{{news.content}}
{{news.date}}
{{news.section.name}}
«Краеугольный камень» для идеального протезирования костей заложили биоинженеры центра Мешалкина. Они первыми в мире изобрели сверлёгкий карбидный композит со сквозной пористостью. В перспективе он сможет потеснить титан за счёт своей химической чистоты и уникального преимущества по совместимости с МРТ, сообщили в пресс-центре медучреждения.
«Чтобы организм не воспринял чужеродное тело импланта „в штыки“ и не начал его со временем „выталкивать“, костная ткань должна иметь возможность прорасти его насквозь, интегрироваться в его структуру. Если достичь этого эффекта не удаётся, в месте контакта с имплантом кость уплотняется, испытывает давление и со временем разрушается», — пояснили в клинике.
По словам учёных, на решение этой проблемы ушло не одно десятилетие. В разных странах велись разработки пористых сверхпрочных материалов на основе титана, диоксида циркония, оксида алюминия, тантала, нитинола и кобальтхрома.
Тантал не получил массового распространения из-за высокой цены. Практически идеальным вариантом стала 3D-печать из титана, которую повсеместно внедрили в протезирование. Однако этот способ даёт ограничения на проведение МРТ-диагностики у пациента в дальнейшем.
Как рассказал автор изобретения Владимир Хахалкин, в составе нового сверхлёгкого композита — чистый карбид бора, который не растворяется кислотами, не коррозируется, в целом «равнодушен» к биологическому и механическому воздействию, а значит, безопасен. Кроме того, он не даёт никаких помех на МРТ.
Изобретенная в Новосибирске технология позволяет изготавливать изделие нужной формы и структуры с усадкой не более 2%. Ранее появлявшиеся в мире пористые керамики давали деформацию от 20 до 40%, что препятствовало их медицинскому применению.
«Есть только 6-7 научных статей в мировой периодике, где вскользь упоминается, что карбид бора можно было бы использовать в качестве основы для импланта, но ни одного реального эксперимента не состоялось, потому что это один из самых твёрдых керамических материалов — его называют „чёрный алмаз“», — говорит Владимир Хахалкин.
По его словам, добиться пористости удалось путём введения в будущий имплант связующего органического вещества и последующего медленного удаления его на одной из стадий изготовления. В протезе остаются сквозные «маршруты выхода», которыми впоследствии смогут воспользоваться и клетки организма для миграции внутрь изделия.
Кроме того, новый материал, как губка, впитывает различные виды жидкости. Это даёт возможность в будущем пропитывать его питательной средой для активного роста клеток и лекарственными растворами, что может быть крайне важно в онкологической практике.
Методика изготовления ориентирована на 100% отечественное сырье и стандартное оборудование. Цикл производства по себестоимости даже несколько дешевле, чем 3D-печать из титана.
Специалисты НМИЦ им. ак. Е. Н. Мешалкина уже проверили изобретение на лабораторных животных, и результаты оказались впечатляющими. Негативных реакций не было, а на КТ и МРТ-снимках видны успешная интеграция композита в кость, регенерация ткани в месте повреждения и более плотная фиксация импланта, чем в случае с титаном.
В 2025 году в Новосибирске планируют открыть производство изделий для кардиохирургии, разработанных в центре Мешалкина.
