Российские ученые создали имплантат, повторяющий структуру кости

Ученые НИТУ «МИСиС» разработали инновационный гибридный костный имплантат, сердцевина которого выполнена из пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а оболочка — из полиэфирэфиркетона

Благодаря совмещению свойств двух полимеров, российским специалистам удалось создать имплантат, который имитирует структуру настоящей кости и дополнительно укрепляется для повышения прочности и упругости. Как сообщили в пресс-службе вуза, кроме соответствия структуре кости, разработка отличается от аналогов низкой стоимостью за счет снижения расхода материала.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) и полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) часто используются в медицине для эндопротезирования и в хирургии. Научный коллектив из Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» применил собственную технологию формирования пористых биомиметических материалов и провел экспериментальный сравнительный анализ механических свойств модифицированных СВМПЭ и ПЭЭК.

По итогам исследования был создан принципиально новый гибридный материал, совмещающий полезные свойства обоих полимеров. Двухкомпонентный цилиндрический имплантат трубчатой кости имеет сердцевину из более мягкого пористого СВМПЭ, а оболочка выполнена из твердого ПЭЭК.

Испытания механической прочности имплантата показали, что как пористая сердцевина, так и внешняя оболочка по своим характеристикам практически полностью соответствуют обычной человеческой кости. Кроме того, пористая часть дает кости «прорастать» в имплантат, что позволяет быстрее снимать фиксирующие пластины и минимизирует риск отторжения материалов.

На данный момент ученые проводят испытания гибридного материала in vivo. Также специалисты продолжают работу над новым материалом. В частности, они планируют присоединить к поверхности имплантата биокерамику для ускорения регенерации на замещенном участке кости. Подробно разработка и перспективы ее использования описаны в статье Comparative analysis of structure and mechanical properties of porous PEEK and UHMWPE biomimetic scaffolds в журнале Materials Letters.

Ранее группа молодых российских исследователей вместе с канадскими коллегами разработала сверхупругий сплав из титана, циркония и ниобия. Материал обладает памятью формы и такой же упругостью, как живая костная ткань. За счет высокой биомеханической совместимости сплав может серьезно продлить срок службы медицинских имплантатов.

Иллюстрации: НИТУ «МИСиС»

Биотехмед
вузы
Исследования
Медицина
МИСиС
ученые Источник