Российские ученые изобрели «костный цемент» для быстрого заживления переломов
Российские ученые разработали биологический материал под названием «костный цемент», извлекаемый из костей животных. Этот уникальный материал проникает в костную ткань пациента и растворяется в ней, значительно ускоряя процесс заживления переломов.
В основе вещества, созданного учеными из Национального исследовательского ядерного университета, лежит биологический гидроксиапатит, белый порошок, который при смешении с биологическим полимером превращается в жидкий похожий на цемент материал. Сначала этот материал мягкий и пластичный как пластилин, но потом он становится твердым как кость.
Важную роль в этой медицинской процедуре играет технология 3D-печати. «Мы загружаем в 3D-принтер жидкий материал на основе гидроксиапатита», – рассказывает профессор Виталий Гузеев, один из членов исследовательской команды. В качестве примера он привел случай пациента с черепно-мозговой травмой. Сначала поврежденная кость сканируется, потом на основании полученных данных создается модель потерянного участка костной ткани. Она отправляется на 3D-принтер и печатается из костного цемента, который застывает прямо во время печати.
Поскольку эту вещество извлекается из костей животных, оно сохраняет свою биологическую активность и в конечном итоге бесследно растворяется. Тело адаптируется к нему без риска отторжения, а процесс выздоровления происходит гораздо быстрее, чем в случае применения традиционного метода внедрения стволовых клеток или титановых имплантатов, которые приходится удалять хирургическим путем после заживления.
«Мы создали материал, который организм воспринимает как родной, – говорит Гузеев. – Костный мозг состоит из мезенхимных клеток, которые перемещаются в поврежденные ткани. Они воспринимают костный цемент как вещество, которое может принимать участие в биохимических процессах, и начинают обрабатывать его, запуская процесс клеточного деления. Регенерация – это и есть деление клеток. В результате появляется новая костная ткань с кровеносными сосудами и нервными клетками».
Исследователи открыли это вещество совершенно случайно. Изначально они пытались создать материал, который будет наноситься на титановые протезы и ускорять процесс заживления. Однако в процессе работы они решили поэкспериментировать и сделать материал без примеси железа, который будет твердым как титан. Вот так и появился костный цемент.
У нового биологического материала просто неохватная сфера применения, начиная от стоматологии и заканчивая косметологией. Это еще один наглядный пример того, как медицина меняется под воздействием технологии 3D-печати, как ученые открывают и применяют методы лечения, которые прежде были недоступны.
Сейчас исследователи проводят клинические испытания нового материала в Москве и Санкт-Петербурге. Потом они намерены получить регистрационное удостоверение, чтобы выпустить костный цемент на медицинский и научный рынки.
