Молодые учёные работают в ФГБУН Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН. Накануне Дня российской науки Metro поговорило с ними о том, как их разработки помогают людям.
В операционной проходит эксперимент.
Маргарита Гольдберг / предоставлено Metro
Естественный цемент
– Мы с Анастасией разрабатываем биоматериалы для костной пластики. Они отличаются от титановых и других видов имплантов тем, что сделаны на основе фосфатов кальция – естественной минеральной составляющей нашей костной ткани, – объясняет Маргарита. – Со временем импланты замещаются естественной костью, так что на рентгеновском снимке человек даже не определит, где у него раньше был дефект.
Говоря простым языком, если у пациента в результате онкологии или травмы в кости образовался дефект, туда можно либо засыпать керамические гранулы, либо замазать специальным цементом, либо напечатать на 3D-принтере персональный пористый имплант.
Кроме того, в структуру материала можно вводить антибактериальные препараты, которые предотвращают инфицирование во время операции и не допускают возникновения остеомиелита.
– Кости – это первоочередное. Но мы также занимаемся суставами и дерматологией. Анастасия разрабатывает импланты из полимеров для замещения кожи.
Мышке – здоровая лапка
По словам учёных, за последние 5 лет имплантология шагнула далеко вперёд.
– Сейчас у нас есть оборудование мирового уровня, – говорит Маргарита. – Также хотела бы отметить наших коллег из ФГБУ "НМИЦ Радиологии". Мы проводим там испытания на клетках животных. Например, имплантируем костные цементы крысам. Это очень интересно, но возможность исследовать дефект с помощью микро-КТ появилась только в последние годы.
– Сейчас в мировом сообществе, в том числе и в нашем институте, создаются генно-инженерные конструкции, аддитивные технологии, которые позволяют печатать материалы под заданные дефекты и модифицировать их белками и генами непосредственно под каждого конкретного пациента, – отмечает Анастасия. – Это, безусловно, способствует эффективной регенерации утраченных тканей.
Вживлённый имплант на месте повреждения мышиной кости.
Маргарита Гольдберг / предоставленно Metro
Космическое будущее
Что касается будущего, то мечта любого учёного – создавать что-то не взамен утраченного, а чтобы улучшить уже существующие функции человека.
– В будущем мы обязательно об этом подумаем, – обещает Маргарита. – У нашего научного руководителя, члена-корреспондента РАН Владимира Сергеевича Комлева сейчас уже есть эксперименты по биофабрикации (сборке в магнитном поле на специальном 3D- принтере) в условиях невесомости, в том числе на МКС.