Заплатка для кости

Космачевская О.В.
(«ХиЖ», 2020, №5)

В настоящее время медицинские технологии так продвинулись вперед, что позволяют заменить новыми клетками часть поврежденного органа или ткани или даже полностью вырастить орган. Конечно, наш организм обладает хорошими регенеративными способностями, но в некоторых случаях собственных сил не хватает, чтобы исправить повреждения, или же восстановление происходит очень медленно. В таких случаях на помощь приходят тканеинженерные конструкции − импланты. Имплант − это матрикс (каркас) из биосовместимого полимера с биологически активным материалом (клетки, ростовые факторы, сигнальные молекулы). Такая конструкция размещается в зоне повреждения и прорастает клетками окружающей ткани. Если матрикс изготовлен из биоразлагаемого полимера, то он со временем растворяется в организме. Полимерные импланты широко используют в костной хирургии. Для их изготовления необходим высокопористый материал (доля свободного пространства в материале – 70–90%), схожий с натуральной костью, в который легко прорастала бы костная ткань. Сделать его не так-то просто.

Исследовательскому коллективу из НИТУ «МИСиС» и НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи удалось получить такой высокопористый материал. Они использовали полиэфирэфиркетон (ПЭЭК). Этот полимер биосовместим, прочен, износостоек. Российские ученые придумали, как обработать материал, чтобы получить структуру с 80%-ной пористостью. В этом им помогла обычная поваренная соль (хлорид натрия).

К ПЭЭК добавляли кристаллы NaCl сферической формы, которые имитировали естественную пористость кости. Образцы прессовали при повышенной температуре и затем отмывали от соли. На месте кристаллов соли возникали пустоты. Использовали кристаллы двух размеров – 106–200 и 40–75 микрометров. Первые создавали в материале поры, вторые – рельеф поверхности. Поры необходимы, чтобы в них прорастали костная ткань и кровеносные сосуды. Но импланту нужна и рельефная поверхность, к которой прикрепляются остеобласты – клетки, формирующие костную ткань. К удивлению ученых, полученный материал самопроизвольно связывал белки BMP-2 и EPO, усиливающие рост костной ткани и сосудов. 
Затем ученые решили проверить материал на деле. Пластинку из ПЭЭК имплантировали в дефект черепа подопытных мышей. Для зарастания костного дефекта понадобилось всего шесть недель. Приживаемость импланта, содержащего ростовые факторы, была в 4–6 раз выше.

Подобная тканеинженерная конструкция для костной хирургии хороша тем, что не только помогает пациенту быстро восстановиться, но в будущем позволит выдерживать такие же нагрузки, как и до операции.



(PolymerTesting, 2020, 87) 



123

Разные разности

01.12.2020 17:00:00

Когда некий объект, оснащенный искусственным интеллектом, что-то сделал — как ответить на вопрос, вынесенный в заголовок? Оказывается, правильный ответ будет вероятностным и выбор его формулировки зависит от того, в каких выражениях до людей доводят информацию о творениях этого ИИ.

>>
02.11.2020 17:00:00

…в жарких и влажных прибрежных пустынях можно выращивать солеустойчивые сорта овощей, используя для орошения морскую воду и влагу, полученную из воздуха, в оранжереях, которые преобразуют избыточное тепло в электричество…

…создана электронная искусственная кожа, которая реагирует на боль от давления, жара или холода так же, как настоящая кожа человека…

…исследование геномов 18 видов пингвинов позволило реконструировать порядок, время и географические точки их расхождения; установлено, что пингвины возникли в миоцене в Новой Зеландии и Австралии…


>>
30.10.2020 16:00:00

Информационная эра человечества преобразует материю в информацию, и процесс этот идет с пугающей скоростью. О масштабе бедствия помогают судить рассуждения Мелвина Вопсона из Портсмутского университета.

>>
13.10.2020 18:00:00

Первую половину 2020 года астрофизики потратили на поиск объяснения феномена затемнения Бетельгейзе. Успеха, похоже, достигли исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

>>
05.10.2020 16:00:00

…мегалиты, из которых построен Стоунхедж, происходят из леса Вест-Вудс в графстве Уилтшир, расположенного в 25 км к северу от этого археологического памятника…

…свойства позитрония — экзотического атома, состоящего из электрона, связанного с позитроном, — значительно отличаются от теоретических предсказаний, и это может быть признаком появления новых частиц или явлений, выходящих за рамки Стандартной модели…

…возможно, еще один человек на Земле полностью излечился от ВИЧ-инфекции, причем без пересадки костного мозга…


>>