Ученые СибГМУ и Сколтех создали способ уменьшить скорость осаждения костнопластического материала. Разработка позволит снизить риск формирования вторичных полостей в зоне повреждения кости, провоцирующих переломы и нагноение. Композитный продукт не имеет аналогов на рынке. Исследование проводится в рамках реализации стратегического проекта «Таргетная тераностика» программы развития «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
Костнопластические материалы активно используются в медицине для заполнения дефектов костной ткани, которые возникли из-за травм, инфекционных болезней, опухолевых поражений и осложнений после установки имплантатов. Их помещают в пораженный участок, чтобы уменьшить риск избыточной подвижности погружных конструкций и ускорить регенерацию костной ткани.
Многие виды костнопластических материалов уже используются на практике, в том числе в России. Однако они не отвечают высоким требованиям врачей-ортопедов и травматологов в полной мере.
На практике при заполнении дефектов хирурги сталкиваются с тем, что костнопластический материал разрушается или оседает в полости кости быстрее, чем его могут заместить костные клетки. Это приводит к образованию новых полостей, которые не заполнены ни материалом, ни костной тканью. В результате увеличивается вероятность нагноения. Чем больше объем дефекта, тем выше риск возникновения таких полостей из-за ограниченной скорости регенерации кости
Игорь Хлусов
доктор медицинских наук, профессор кафедры морфологии и общей патологии, руководитель лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий СибГМУ
Ученые СибГМУ разрабатывают новые композитные варианты, которые позволят уменьшить скорость растворения костнопластического материала, чтобы обеспечить более полную регенерацию в зоне костного дефекта. Одно из решений — применение композитов солей кальция с медленно растворяющимися биосовместимыми полимерами.
Филлеры, совместно разработанные СибГМУ и Сколтех, представляют собой пористые гранулы-микросферы. Они состоят из кальций-карбонатных частиц, покрытых полилактидной оболочкой. Полимолочная кислота и её сополимеры универсальны в изготовлении, биоразлагаемы и биосовместимы. Тонкая, но твердая полимерная оболочка позволяет гранулам сохранять объем в течение длительного времени, что препятствует осаждению костнопластического материала.
Ученые изучили свойства нового материала в модельных условиях, максимально приближенных к реальным. Результаты показали, что гранулы-филлеры, заключенные в полилактидную оболочку, значительно дольше по сравнению с материалом, используемом в клинике, сохраняют свой объем, что способствует врастанию кровеносных сосудов и костной ткани внутрь гранулированного материала. В результате гранулы срастаются в плотный объемный композит, заполняющий весь костный дефект.
Проект реализуется при непосредственном участии Сколковского института науки и технологий и российского производителя медицинских изделий ООО «НПК «СИНТЕЛ» (Томск). Для развития производства и клинического применения филлера как медицинского изделия СибГМУ и Сколтех планируют создать совместное предприятие до конца 2025 года.