Калининградские ученые создали новый материал для регенеративной медицины

Ученые БФУ им. И. Канта представили новый композитный материал, который обещает ускорить процесс выздоровления и улучшить качество жизни пациентов, нуждающихся в костных имплантах. Исследование, проведенное этими учеными, опубликовано в журнале "Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности".

Новый материал, разработанный учеными, представляет собой инновационное решение для проблемы восстановления костей. Его свойства максимально соответствуют тканям человеческой кости, что делает его идеальным выбором для имплантации.

Исследования в области композитных материалов для медицинских целей активно продолжаются по всему миру. Результаты работы ученых БФУ им. И. Канта могут стать важным шагом в развитии современных методов лечения поврежденных костей и улучшения жизни пациентов.

Для того чтобы улучшить качество жизни пациентов, научный сотрудник НОЦ "Полимерные и композитные материалы SmartTextiles" БФУ им. И. Канта Георгий Молоканов подчеркнул, что полимерные композиты обладают механическими характеристиками, соответствующими костным тканям, в отличие от металлов, чья жесткость значительно выше.

Благодаря способности 2,5D каркасов из этих композитов насыщать кость активными компонентами, материалы обретают дополнительную биологическую активность и способность к регенерации. Это означает, что импланты из таких материалов быстрее интегрируются в организм человека и вызывают минимальное отторжение. Таким образом, разработка композитов с определенными свойствами может значительно улучшить результаты хирургических вмешательств и обеспечить более эффективное восстановление костной ткани.

Георгий Молоканов подчеркнул, что использование таких инновационных материалов в медицине может привести к революционным изменениям в области ортопедии и травматологии, обеспечивая пациентам более быстрое восстановление и улучшенное качество жизни.

Исследования в области костной инженерии показывают, что для создания новых композитов необходимо объединять различные компоненты, чтобы компенсировать их недостатки и достичь желаемых свойств материалов. Новые материалы должны обладать определенными характеристиками, которые сделают их идеальными для применения в медицине.

Полиэфирэфиркетон, согласно ученому, отличается выдающимися механическими свойствами, низким влагопоглощением и высокой термостойкостью. Эти качества напрямую влияют на долговечность имплантата, его устойчивость и потребность в повторной операции. В то же время, биоактивный гидроксиапатит способствует ускорению процесса образования новой костной ткани, что является ключевым фактором для успешной регенерации тканей.

Исследования показывают, что сочетание этих компонентов в композитах для костной инженерии может привести к созданию материалов с оптимальными свойствами для успешного применения в медицинских целях. В дальнейшем развитии этой области науки важно уделять внимание не только отдельным компонентам, но и их взаимодействию для достижения наилучших результатов.

Исследователи из научно-образовательного центра "Полимерные и композитные материалы SmartTextiles" БФУ им. И. Канта заинтересовались разработкой нетоксичного композитного материала и его влиянием на механические свойства. Основной целью стала проверка влияния добавления гидроксиапатита в полимерную матрицу.

Для достижения поставленной цели было проведено исследование композитов для 2,5D каркасов, включающее в себя добавление 0,1% и 1% гидроксиапатита в полимерную матрицу. Интерес представляло изучение влияния этого минерального компонента, присутствующего в костях, на свойства материала. Полимерная матрица была изготовлена на основе биосовместимого полимерного материала полиэфирэфиркетона российского производства, который широко применяется в хирургии, включая операции на черепно-челюстной и позвоночно-двигательной областях.

Исследование показало, что добавление гидроксиапатита в полимерную матрицу приводит к изменениям в механических свойствах композитного материала. Это открытие может иметь значительное значение для разработки новых материалов, применяемых в медицине и других отраслях, где требуется высокая прочность и биосовместимость.

Исследователи продолжают изучать новый материал, который был создан с добавлением гидроксиапатита в концентрации 1%. Они обнаружили, что этот материал не только уменьшает относительное удлинение, но и повышает прочность и выживаемость клеток. Это открытие позволяет предположить, что композиты, разработанные учеными, могут быть успешно использованы для восстановления костной ткани.

Молоканов сообщил, что механические и биологические свойства новых композитов обеспечивают возможность интеграции 2,5D-каркасов из них в область дефекта кости. Это открывает новые перспективы для реконструкции костей с использованием инновационных материалов.

В дальнейшем планируется проведение расширенного комплекса эксплуатационных исследований и экспериментов in vivo для более глубокого изучения свойств разработанного материала. Стартап, созданный на базе НОЦ "Полимерные и композиционные материалы" с поддержкой инвестиций стартап-студии БФУ, занимается продвижением нового материала на рынок, что открывает новые возможности для его применения в медицине и других областях.

Источник и фото - ria.ru