В НИТУ «МИСиС» разработали биоимплантат ушной раковины
Биосовместимый персонализированный имплантат ушной раковины для пластической хирургии разработали молодые ученые НИТУ «МИСиС».
Предложенная технология позволит ускорить приживаемость имплантата и
организовать производство изделий полностью из российских компонентов.
Разработка представлена в качестве дипломного проекта выпускников
специализированной программы iPhD «Биоматериаловедение».
Во всем мире наблюдается тенденция к увеличению числа детей с врожденным
дефектом ушной раковины. Исправляется подобный дефект двумя способами: так
называемыми аутологичными тканями или материалами инженерных конструкций. Оба
подхода имеют свои недостатки: в первом необходима хирургическая выемка
реберного хряща (это болезненный и длительный процесс), во втором – возникают
фиброзы и воспаления как сопутствующие осложнения.
Решая эти проблемы, выпускники магистерской программы iPhD «Биоматериаловедение»
НИТУ «МИСиС» создали новый биосовместимый гибридный полимерный материал и
модельный имплантат ушной раковины на его основе. Материал синтезирован из двух
функциональных составляющих: пористого 3D-печатного каркаса и агарового
гидрогеля в качестве наполнителя, «сшитого» феруловой кислотой.
Благодаря персонализированному изготовлению имплантата с использованием
современных аддитивных технологий появилась возможность точного воссоздания
формы и рельефа ушной раковины. Состав наполнителя позволяет использовать
клеточные структуры пациента: возможно заселение материала имплантата
мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками, что значительно ускорит
приживаемость и снизит риск нежелательных осложнений.
Разработка коллектива предназначена для пластической хирургии и ветеринарии. По
словам авторов, она решает три проблемы: болезненность, длительность и сложность
трех последовательных операций для пациента. Текущие рыночные аналоги имплантата
имеют несоответствие механических свойств, характерных для натуральных хрящей;
они все произведены в США либо Европе.
Работа молодых исследователей защищалась в инновационном формате «Проект как
диплом» и включала все стадии полноценной научно-технической разработки.
«В процессе создания имплантата мы исследовали механические свойства нативной
(натуральной) ткани, разработали и изготовили подходящую под нужные свойства
гидрогелевую композицию наполнителя. Параллельно шла разработка 3D-модели ушной
раковины и изготовление на ее основе 3D-каркаса имплантата и исследование его
физико-механических свойств. На текущем этапе нам было необходимо оценить
цитотоксичность образцов in vitro и разработать методику получения образцов», –
рассказала соавтор проекта магистрант iPhD «Биоматериаловедение» НИТУ «МИСиС»
Анжелика-Мария Бурцева.
Разработчики планируют реализовать проект «под ключ» и довести разработку до
коммерческого продукта. Они проанализировали рынок аналогов: по данным
Американского общества пластических хирургов только в США в 2020 году проведено
более 53 000 операций по пластике ушной раковины. В России, по предварительным
подсчетам, может проводиться более 5800 операций в год.
Следующими этапами проекта станут испытания по ГОСТированной методике,
проведение токсикологических испытаний, подготовка патента и выход на
доклинические испытания.