Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Ученые впервые успешно вживили имитирующий структуру кости полимерный протез
Команда ученых малого инновационного предприятия Biomimetix, реализующего разработки НИТУ «МИСиС», впервые в мире успешно вживила имитирующий структуру кости биомиметический гибридный протез из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и титанового сплава в бедренную кость. Успешная операция была проведена по заказу ветеринарной клиники «МедВет».
Операция по вживлению экспериментального биомиметического (схожего по
структуре с тканями живого организма) протеза для собаки, больной остеосаркомой
бедренной кости, была успешно проведена в августе 2018 года. Через несколько
дней животное снова смогло ходить, и, по прогнозам, в скором времени подвижность
восстановится полностью.
Остеосаркома (остеогенная саркома) – быстрорастущая раковая опухоль, клетки
которой происходят из костной ткани, приводят к постепенному ее разрушению и,
соответственно, потере подвижности. Остеосаркома – самый распространённый вид
опухоли кости как у людей, так и среди животных.
Лечение обязательно включает в себя курс химиотерапии и оперативное
вмешательство с удалением пораженной ткани. Передовые технологии позволяют
проводить органосохраняющую операцию – в таком случае вместо удаленного участка
кости ставится металлический, керамический или полимерный имплантат. Несмотря на
то, что такие протезы позволяют восстановить подвижность, они сильно отличаются
по структуре от костной ткани, и это может привести к ряду существенных
затруднений.
«Традиционные материалы для медицинского протезирования имеют ряд существенных
минусов: например, титановые имплантаты принимают на себя слишком много
нагрузки, предназначенной для кости, и последняя начинает истончаться. В такой
ситуации кость на стыке с протезом может ломаться. Другой вариант – керамика, но
она более хрупкая, что может ограничивать размеры возмещаемой костной ткани.
Кроме того, структура этих материалов не позволяет им “срастаться” с костью –
требуется постоянная плотная фиксация», – объясняет генеральный директор
Biomimetix, научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС»
Федор Сенатов.
Команда Biomimetix уже несколько лет занимается разработкой биомиметических
имплантатов. Ученые работают со сверхвысокомолекулярным полиэтиленом –
зарекомендовавшим себя биосовместимым материалом – но модифицируют его
уникальным образом, придавая имплантатам требуемую структуру. Это первый в мире
опыт создания биомиметических протезов из такого полимерного материала.
По заказу сети ветеринарных центров «МедВет» в августе этого года команда
Biomimetix разработала экспериментальный биомиметический протез бедренной кости
для собаки с остеосаркомой.
«Поскольку собака оказалась крупной – дог, привыкла двигаться активно, а удалять
требовалось порядка 11 см кости, протез было решено сделать гибридным. На
титановую трубку, изготовленную методом 3D-печати нашими партнерами, компанией “Конмет”,
мы нарастили слой сплошного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а внутреннюю
часть выполнили из пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена, идентичного
структуре губчатой кости. Во время операции часть покрытия срезали, чтобы
«подогнать» имплантат к кости. Уже через несколько дней после операции собака
смогла полноценно ходить. Если срастание полимера с костной тканью пройдет
успешно, через какое-то время можно будет убрать фиксирующие пластины», –
рассказывает Федор Сенатов.
«Мы с коллегами успешно провели операцию по протезированию. Имлпант прочный, его
размер соответствует весу собаки и размерам кости. Здесь более важны отдаленные
результаты, чтобы имплантат вжился, врос в кость. Тогда будет большой прогресс,
но для этого нужно время. Пока мы наблюдаем за собакой – она сейчас проходит
курс химиотерапии», – рассказывает главный врач «МедВет», к.в.н. Илья
Вилковыский.
Команда Biomimetix планирует продолжить работу в области биомиметичного
протезирования для ветеринарии.