Ученые химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова разработали новый тип биосовместимых имплантатов для восстановления костей. Речь идет о керамических матриксах на основе смешанных фосфатов кальция, натрия и калия, которые благодаря особой структуре значительно ускоряют процесс регенерации костной ткани, передает портал «Научная Россия».
Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда, велась в рамках пятилетнего исследовательского цикла, а ее результаты опубликованы в журнале «Неорганические материалы». Современные подходы к восстановлению кости требуют создания биодеградируемого каркаса — матрикса, который рассасывается с той же скоростью, что и рост новой ткани. Коллективу МГУ удалось спроектировать такой материал с уникальной архитектурой, повторяющей естественную пористость кости.
Технология будущего: от 3D-модели до каркаса
Ключевым достижением стала разработанная учеными полная технологическая цепочка. С помощью стереолитографической 3D-печати с высоким разрешением создаются точные модели будущего матрикса, которые затем трансформируются в готовые макропористые керамические каркасы. В основе их структуры лежит так называемая архитектура Кельвина — математическая модель регулярных ячеек, обеспечивающая материалу высокую прочность и оптимальную проницаемость для клеток.
Руководитель исследования, доцент Валерий Путляев, отметил, что идея создания пористой биокерамики зародилась еще в конце прошлого века, а свой вклад в развитие области внесли и российские ученые. И.о. декана химфака МГУ Степан Калмыков добавил, что исследования по этому направлению в университете ведутся с 2003 года с привлечением специалистов разных факультетов и институтов РАН.
Биосовместимость и перспективы
Лабораторные испытания подтвердили, что новые матриксы не токсичны для человеческих клеток. Сейчас разработка проходит доклинический этап: материалы тестируются на животных для изучения поведения при имплантации в реальные костные дефекты. Успех этих исследований может открыть путь к созданию отечественных имплантатов нового поколения, способных заменить «золотой стандарт» — пересадку собственной кости пациента.
Ранее сообщалось, что ученые из МГУ обнаружили три неизвестных вируса в недрах земли в Томской области.
Автор: Адам Магомедов