Исследователи Пермского Политеха совместно с коллегами из Балтийского федерального университета им. И. Канта создали новый биоматериал для восстановления костей. Он может изменить подход к установке зубных имплантов и лечению серьёзных повреждений костей, сообщили в пресс-службе ПНИПУ «Газете.ру».
В России спрос на зубные импланты за четыре года вырос на 81%. Перед их установкой часто требуется операция по наращиванию кости. Ежегодно в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии проводится более 60 тысяч таких операций, а с учётом травм, переломов и онкологических вмешательств восстановление костной ткани требуется более чем в 1,6 млн случаев.
Традиционно используют пересадку собственной кости пациента, но это сопряжено с дополнительной травмой и риском осложнений. Искусственные заменители иногда вызывают воспаление и плохо приживаются. Поэтому учёные ищут биосовместимые материалы, способные стимулировать естественную регенерацию костей.
В новом материале основой стал морской коллаген, получаемый из отходов рыбной промышленности, например из медуз или кожи судака. Он гипоаллергенен и безопасен, в отличие от привычного коллагена из крупного рогатого скота или свиней. Чтобы придать прочность, коллаген объединили с гидроксиапатитом — минералом, из которого состоит кость, в оптимальном соотношении 1:0,25.
Ключевой этап — метод «сшивания» компонентов. Современная система EDC/NHS позволяет сохранить структуру коллагена и его биологическую активность, не оставляя токсичных следов. Электронная микроскопия показала, что частицы гидроксиапатита равномерно распределены и имеют размер около 8 микрометров, что близко к структуре живой кости.
Испытания подтвердили, что материал медленнее разрушается ферментами, что позволяет ему дольше служить каркасом для роста костной ткани пациента.
По словам младшего научного сотрудника ПНИПУ Ильи Виндокурова, эта разработка открывает путь к новым биоматериалам: от зубных и костных имплантов до биочернил для 3D-печати индивидуальных конструкций сложной формы.