В чём секрет Росомахи? В биосовместимости адамантия. Это свойство материала встраиваться в живой организм и функционировать, не вызывая отторжения и негативных реакций.
В этой статье расскажем о таких же свойствах полимеров, которые спасают жизни, восстанавливают суставы и помогают быстро и без проблем заживать ранам.
Иммунитет на страже
Как только любое вещество, даже самое «дружелюбное», попадает в тело, запускается каскад реакций, вызванных работой иммунитета. Чтобы искусственный сосуд или сустав прижился, он должен обладать биосовместимостью. Это значит, что материал:
- Не должен выделять токсичные вещества, которые могут отравлять ткани или кровь;
- Должен либо не вступать в реакцию с тканями (инертность), либо, наоборот, способствовать врастанию живых клеток в структуру импланта (интеграция).
Важно понимать, что идеально биосовместимого материала не существует, так как наш организм всегда так или иначе реагирует на инородное тело. Поэтому врачи подбирают варианты с минимально возможным риском осложнений.
Магия исчезновения: полимерные швы
В хирургии используют швы из современных полимеров: полиамида, полипропилена, полиэстера и других. Материалы, например, на основе полигликолевой кислоты (ПГК, PGA), пришли на смену кетгуту (натуральному материалу из тканей животных), который мог вызывать воспаления и имел непредсказуемую скорость распада.
Нити из ПГК инертны, и реакция иммунитета на них минимальна. Они держатся в организме ровно столько, сколько нужно для первичного срастания тканей. Затем запускается процесс гидролиза: под воздействием воды в тканях полимер начинает распадаться на знакомые организму компоненты, которые выводятся через почки или с дыханием.
Современные импланты: от сосудов до костей
В современной хирургии полимеры заменили металл во многих сферах:
- Грыжевые сетки: полипропилен создает гибкий и пористый каркас, который прорастает собственными тканями пациента, укрепляя брюшную стенку;
- Искусственные сосуды: трубки из политетрафторэтилена (ePTFE) настолько гладкие внутри, что на них не образуются тромбы;
- Костная пластика: используется полиэфиркетонкетон (PEKK). По упругости он максимально близок к человеческой кости: нагрузка распределяется естественно, и соседние ткани не разрушаются.
Будущее: 3D-печать и биорегенерация
Тканевая инженерия — это область, где химия полимеров встречается с клеточной биологией. Исследователи тестируют каркасы, заселённые собственными клетками пациента, для минимизации риска отторжения иммунной системой. Среди структур, проходящих клинические испытания: кровеносные сосуды, хрящевая ткань колена, мочевой пузырь, кожа и мягкие ткани.
Всё о науке в СИБУРе — на сайте.
Познакомиться с работой центра прикладных разработок СИБУР Полилаб, специализациях площадок в городах присутствия, типах исследований и доступном оборудовании можно на платформе. Также на ресурсе доступны вебинары и обучающие курсы.