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

22.09.2020 18:00:00

Исследователи из Университета Бригама Янга проанализировали более восьми сотен научных статей по проблемам спорта из научных журналов и выяснили, что обычные СМИ реагируют на выход статьи с четырехлетним опозданием! А максимум упоминания приходится и вовсе на восьмой год после публикации.

>>
01.09.2020 14:00:00

Китай впервые запустил на Марс космический корабль «Тяньвэнь-1»; его название означает «вопросы к небу»…

…в США разработали методику отслеживания онлайн-кампаний по дезинформации в режиме реального времени, которая способна уменьшить вмешательство других стран в американские выборы 2020 года…

…возможно, собаки умеют ориентироваться по магнитному полю Земли…

>>
14.08.2020 17:00:00

Четверть века цивилизованное человечество озабоченно думает о сохранении лесов. Проведено множество переговоров на самом разном уровне, подписаны кипы документов, принято бесчисленное количество заявлений и программ, а результата нет. Отчего так происходит? Об этом рассуждали 23 эксперта в рамках недавней дискуссии о путях трансформации лесов.

>>
07.08.2020 16:00:00

Планета Проксима b не случайно привлекает пристальное внимание астрономов. Ведь сразу после ее открытия выяснилось, что это почти Земля: массу оценили в 1,3 земных, причем расположена планета в обитаемой зоне, где возможна жидкая вода. Теперь же к расследованию присоединился точнейший спектрограф ESPRESSO.

>>
07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>