Проект «Разработка и биомеханическое исследование метаматериала для лечения и профилактики гнойных осложнений у пациентов травматолого-ортопедического профиля», который реализуется Казанским федеральным университетом совместно с Казанским государственным медицинским университетом и Республиканской клинической больницей, поддержан грантом Академии наук Республики Татарстан в размере 5 миллионов рублей.
Руководитель проекта, заведующий кафедрой компьютерной математики и информатики Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского Оскар Саченков рассказал, что за уникальный метаматериал создают представители двух вузов.
«В КФУ над разработкой метаматериала для лечения и профилактики гнойных осложнений у пациентов с травмами и заболеваниями опорно-двигательного аппарата работают молодые сотрудники лаборатории механики оболочек ИМиМ и главный научный сотрудник НИЛ "Биомаркер" Института фундаментальной медицины и биологии Сергей Бойчук, – сообщил он. – Проект мы реализуем в тесном взаимодействии с ведущими травматологами РКБ Ильдаром Ахтямовым и Рашидом Шафигулиным, которые также являются преподавателями КГМУ».
По словам О. Саченкова, сотрудники НИЛ механики оболочек к настоящему времени создали несколько вариантов метаматериала.
«Наша лаборатория уже имеет наработки в этом направлении, – отметил Оскар Саченков, – Метаматериал представляет собой сетчатую конструкцию в виде трубки. Она будет являться частью эндопротеза (штифта), который при сложных переломах вставляется внутрь берцовой или плечевой кости человека для их лучшего сращивания».
Математики создали 3D-модели нескольких вариантов сетчатых конструкций и напечатали их на 3D-принтере.
«Сейчас мы занимаемся исследованием этих сетчатых конструкций (их еще называют lattice или scaffolds). Наша задача – создать такую ячеистую структуру, которая была бы прочной и не препятствовала высвобождению медикаментов из костного цемента, которым она будет заполнена», – пояснил Оскар Саченков.
Если эндопротез будет содержать в сетчатой конструкции антибиотик, то восстановление пациента будет происходить быстрее.
«Сегодня гнойные осложнения после имплантации – одна из наиболее острых проблем в травматологии и ортопедии. Разработка позволит повысить эффективность локальной антибиотикотерапии. Кроме того, врачи получат готовые решения, которые заменят классические методы интраоперационного изготовления имплантатов», – проинформировал Рашид Шафигулин.
Участники проекта уверены: применение сетчатых конструкций в эндопротезах позволит уменьшить их вес при сохранении прочности, а также повысить их биосовместимость. Благодаря использованию таких эндопротезов сроки восстановления пациентов сократятся, а риски возникновения осложнений будут минимизированы.
Автор: Лариса Бусиль, Департамент по информационной политике КФУ, фото автора