Ученые разрабатывают технологию введения лекарств в костные имплантаты

В России созданы «умные» костные имплантаты, которые применяются без крепежей и фиксаторов в процессе операции. Эти изделия хорошо приживаются в тканях организма, а потом рассасываются и замещаются настоящей костной тканью. Сейчас ученые поставили перед собой новую задачу — разработать технологию введения в такие имплантаты обезболивающих и противоопухолевых лекарств. Это поможет облегчить страдания больного и активизировать процесс выздоровления. 

Сегодня костные имплантаты, созданные на основе гидроксиапатита (главного элемента костной ткани) и коллагена, уже прошли испытания в отечественной медицине. Такие биосовместимые материалы не вызывают отторжения организма и помогают заживлению  и восстановлению натуральной костной ткани. Имплантат биодеградирует (разлагается) в организме и «подкармливает» рост настоящих костей аминокислотами и минеральными веществами.

По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН Владимира Горшенева, один из главных плюсов разработки — то, что пациенту не требуется операция по удалению имплантата, как это происходит, например, с титановыми штифтами.

Профессор Института биологии и химии МПГУ Андрей Телешев рассказал, что сегодня помимо минеральных кальций-фосфатных веществ для получения костных имплантатов используют гидрозоль коллагена. Коллагеновый компонент имплантата необходим для придания костям гибкости, а кальций-фосфаты — твердости.

— Сейчас мы оптимизируем другие биодеградирумые материалы, которые по своим свойствам превосходили бы коллаген, — рассказал Андрей Телешев. 

Профессор отметил, что разложение этих полимеров идет с образованием исключительно углекислого газа и воды.

Использование термопластичных полигидроксибутирата и полилактида вместо коллагена позволит придавать имплантатам более сложные формы.

— Бывают сложные черепные травмы, когда человеку буквально отрезает половину лица. В этом случае необходима компьютерная томография, чтобы создать профиль дефекта и уже по нему искусственную конструкцию, согласно которой идет восстановление натуральной кости, — сказал Владимир Горшенев. — Без использования новых костных имплантатов здесь не обойтись.

Студент 3-го курса Института биологии и химии МПГУ, лаборант Владимир Фомичев рассказал, как в клинических условиях проверяются новые костные имплантаты.

— Под анестезией в черепе тест-животного делается отверстие. Оно заполняется соответствующим материалом. А потом проводятся наблюдения, насколько быстро этот материал замещается нативной костной тканью, — рассказал Владимир Фомичев. В среднем на полное восстановление кости требуется около восьми недель.

Андрей Телешев сообщил, что сегодня разрабатывается еще одна инновация — возможность введения в костные имплантаты лекарственных средств.

— Пока это на уровне исследований. Мы изучаем процесс введения в имплантат лекарственных препаратов, например противоопухолевых, против саркомы. Но возможно и введение анальгетиков, гормонов, антирадикальных препаратов, — рассказал Андрей Телешев. 

Он отметил, что сейчас проходят эксперименты по регулированию механизма передачи лекарства в организм и концентрации препарата. 

Благодаря имплантатам можно будет добиться пролонгированного действия лекарств и не только облегчить страдания и подавить болезнь, но и активизировать процесс выздоровления.  

Дарья Филиппова

izvestia.ru