Томский университет — кость из пробирки!

Химики ТГУ помогут травматологам-ортопедам лечить людей

Ученые Томского государственного университета на кафедре неорганической химии и в лаборатории каталитических исследований разработали технологию синтеза гидроксиапатита — основного компонента костной ткани. Область его применения — изготовление имплантатов для челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, травматологии и ортопедии.

До недавнего времени существовало два способа получения гидроксиапатита: аллогенный (из костей животных) и путем нанесения раствора гидроксиапатита на металлическую основу имплантата. При наличии плюсов эти методы имеют один существенный минус — они не являются абсолютно безопасными для пациента.

— Порошок для производства биологического гидроксиапатита получают из костей животных (например, тех, чье мясо используется для изготовления продуктов питания). — рассказывает доцент кафедры неорганической химии ТГУ к.х.н. Наталья Коротченко. - Если животное было больным, существует вероятность, что на клеточном уровне это передастся пациенту, которому вживлен имплантат

Второй способ производства предполагает нанесение раствора гидроксиапатита на металлическую основу с последующей трансплантацией человеку. В некоторых случаях организм не принимает инородное тело, начинается процесс отторжения имплантата.

В отличие от биологического синтетический гидроксиапатит обладает относительно невысокой себестоимостью и отсутствием иммунной реакции организма на чужеродный материал. Главной отличительной чертой является то, что в процессе синтеза ученые могут управлять его физико-химическими свойствами.

— Для замены фрагментов трубчатых костей, например, фаланг пальцев, бедренной, лучевой или плечевой необходима пористая структура, — объясняет Наталья Коротченко. — Для имплантатов, используемых в стоматологии, напротив, текстура должна быть гораздо более плотной. Мы можем варьировать эти характеристики.

Помимо этого есть способы модифицировать конечный продукт. Так введение ионов серебра повышает антибактериальные свойства гидроксиапатита, а силикат-ион способствует повышению его растворимости. Если же необходимо понизить растворимость вещества, вводится карбонат-ион. За счет добавления полимера, предложенного профессором ХФ Анатолием Филимошкиным, повышается эластичность искусственной костной ткани, исключение полимера из процесса синтеза повышает ее жесткость. Задавать отдельные свойства гидроксиапатита помогает физическое воздействие, например микроволновое излучение. Отметим, что в отличие от классического синтеза, который длится двое суток, новая технология развиваемая на кафедре под руководством профессора Владимира Козика, позволяет сократить его продолжительность, при этом свойства продукта никак не ухудшаются.

Разработка химиков ТГУ недавно прошла успешные испытания в Институте трансфузионной медицины и иммунологии Гейдельбергского университета (Мангейм, Германия).

— Наша аспирантка Людмила Рассказова, которая является одним из главных разработчиков технологии, проходила там стажировку, — рассказывает заведующий кафедрой профессор Владимир Козик. У Томского государственного университета профессором Ириной Курзиной, с этим институтом налажены хорошие рабочие связи, Людмила там исследовала около 400 образцов полученных в Томске. Их результат нас порадовал. По заключению немецких экспертов реакция клеток иммунной системы на наш продукт отрицательная, то есть организм воспринимает синтезированный гидроксиапатит как «родную» костную ткань.

Добавим, что химики ТГУ уже запатентовали свою разработку и готовятся отправить в Роспатент еще одну заявку — на получение наноразмерного гидроксиапатита с использованием выгорающих добавок. Новый продукт еще более расширит возможности медиков, в частности, он позволит изготавливать искусственные связки сухожилий и имплантаты для замены фрагментов шейки бедра.

Ранее по смежной теме на СУН: sdelanounas.ru/blogs/59699/

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈