Ученые из Нижнего Новгорода сделали важное открытие, предложив новую архитектуру имплантов для ускоренной регенерации костной ткани. Труд исследователей вышел в свет на страницах журнала Stem Cell Research & Therapy. Исследование проходило в рамках федеральной программы «Приоритеты 2030».
Как отмечается в работе, конструкция российских ученых восстанавливает костные дефекты, а проведение опытов на лабораторных животных доказало, что регенерация костной ткани с гетерогенными имплантами происходит в два раза быстрее, чем при применении стандартных имплантов с однородной структурой.
Разработка осуществляется биомедиками Института клинической медицины Университета Лобачевского, Приволжского исследовательского медицинского университета (Нижний Новгород), а также учеными Сеченовского университета, Института химической физики имени Н. Н. Семенова РАН и ФНИЦ «Кристаллографии и фотоники» РАН (Москва).
Известно, что использование собственной костной ткани пациента, к сожалению, не дает полной гарантия закрытия имеющегося дефекта, а материал от другого человека может даже не прижиться. Поэтому авторы проекта решили создать синтетические импланты, по своим характеристикам не уступающие человеческой кости. Конструкция создается посредством лазерной 3D-печати, в ее микроячейки закладываются стволовые клетки пациента, а далее вся конструкция имплантируется на поврежденное место.
«Синтетическая кость представляет из себя множество ячеек, копирующих неоднородную структуру кости: с крупными порами внутри импланта и более мелкими на его поверхности. Подобная структура дает возможность прорастать кровеносным сосудам, а скорость биодеградации скаффолда соответствует скорости восстановления кости», ‒ рассказала заведующая лабораторией молекулярно-генетических исследований Института клинической медицины ННГУ Дарья Кузнецова.
В ходе в ходе опытов исследователи восстановили фрагмент черепа мыши ‒ наноскаффолды с трехслойной структурой. Импланты из биосовместимого вещества на основе молочной кислоты напечатали на лазерном 3D-принтере в Сеченовском университете. Инновационная технология позволяет осуществлять настройку скорости биодеградации материала, чтобы скаффолд рассасывался по мере восстановления костной ткани.
В будущем ученые из России намерены усовершенствовать состав синтетической кости, увеличив размер скаффолдов.
