Хирурги смогут «печатать» кости прямо в теле пациента
рубрика: наука
Сложные переломы костей в будущем могут лечиться без долгих операций и металлических имплантов. Южнокорейские и американские исследователи представили устройство, которое позволяет буквально «печатать» костные импланты прямо внутри организма пациента.
Южнокорейские и американские исследователи создали прибор, позволяющий "печатать" импланты для замены поврежденных частей костей прямо внутри тела пациента при помощи композита из прочных полимерных материалов и синтетического аналога минеральной части костной ткани.
"Созданный нами аналог трехмерной системы печати обладает очень компактными размерами и его работой можно управлять вручную, что позволяет хирургу гибко регулировать направление, угол и глубину печати во время проведения операций. Эту процедуру можно осуществить всего за несколько минут и при этом ее проведение не требует предварительной подготовки, что повысит эффективность производства и установки имплантов", - пояснил доцент Университета Сонгюнгван Ли Джонсын.
Ученые разработали устройство для "заклеивания" поврежденных участков костной ткани, внешне похожее на обычный клеевой пистолет. Роль "клея" в нем играет особый композитный материал на базе поликапролактона, прочного и биосовместимого полимера, а также гидроксоапатита, аналога минеральной части костной ткани, и встроенных в них молекул антибиотиков и веществ, способствующих регенерации костей.
Ученые подобрали такую структуру и свойства полимерных молекул, при которых данный композит можно легко расплавить при температурах, не превышающих 60 градусов Цельсия. Благодаря этому его нанесение на поверхность костей не вызывает массовой гибели окружающих тканей тела пациента, и при этом данный материал можно использовать для "склеивания" даже самых сложных повреждений.
Работу этого прибора для "печати" костных имплантов ученые проверили в опытах на кроликах, у которых были повреждены бедренные кости, одна из самых распространенных травм у жертв ДТП и различных природных катастроф, а также у пожилых больных в возрасте от 75 лет и старше. Ученые "склеили" поврежденные фрагменты данных костей в теле кроликов при помощи нового композита и обычного костного цемента и проследили за дальнейшей жизнью грызунов.
Эти наблюдения показали, что разработка южнокорейских и американских материаловедов не вызывала отторжения или воспалений, и при этом она ускорила восстановление костной ткани и не ухудшила ее прочность и другие механические свойства. В этом отношении новый композит значительно превосходит костный цемент, что делает его особенно привлекательным для дальнейшей разработки и проведения клинических испытаний с участием добровольцев, подытожил Ли Джонсын.
