Ученые помогут медикам

Студенты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (район Якиманка) совершили научное открытие. Они разработали инновационный саморастворяющийся материал для создания имплантов костей. Ребята вышли в финал конкурса «Новатор Москвы». Жюри отобрало лучшие проекты из почти 500 поданных заявок. А 31 июля студенты МИСиС презентовали свою разработку экспертам. Помимо того, что ребята послушали советы и замечания экспертов, у молодых ученых появилась возможность выиграть грант на реализацию своего проекта.

Над инновационным материалом для протезирования костей работали студенты Анна Карабанова и Александр Чубрик. Они придумали особый состав, из которого можно изготовить импланты, способные выдерживать большую нагрузку и позволяющие активно расти собственной кости пациента. А после того как протез выполнил свою функцию, он постепенно растворится в организме.

— Один из компонентов эндопротезов — это вкладыш, который заменяет человеку хрящевой сустав. Обычно его изготавливают из полимеров, керамики и материалов на их основе. Мы же предлагаем немного другую модификацию состава. Мы добавили в него порошок нитрида бора. Этот компонент сделал полимер более прочным и долговечным, — поделилась Анна Карабанова.

За основу студенты МИСиС взяли два перспективных для имплантации полимера: полигидроксибутират и полигидроксивалерат. Первый — очень твердый, но довольно хрупкий. Этот материал может выдерживать высокие давления, но его легко сломать пополам руками. Второй полимер — эластичный, но высокие нагрузки выдерживать неспособен. Ребята планируют совместить лучшие свойства этих веществ и создать идеальный материал для протезирования.

— Мы уже начали подготавливать смеси порошков различного состава. Хотим изготовить много образцов методом термопрессования и 3D-печати. Когда материалы для опытов будут готовы, мы измерим важные для нас характеристики. Так что наша задача — провести некую селекцию лучших свойств обоих полимеров, — рассказал Александр Чубрик.

Для имитации структуры кости студенты добавили в смесь сферическую пищевую соль. Дело в том, что ее кристаллы по размеру практически идентичны костным порам. К тому же соль легко удаляется вымачиванием. Еще один важный компонент инновационного состава — гидроксиапатит. Это минерал, из которого на 50–70 процентов состоит человеческая кость. Его молодые ученые тоже добавили в смесь порошков, чтобы костные клетки «чувствовали» себя комфортнее и быстрее размножались внутри имплантата.

В итоге ребята планируют создать образцы биосовместимых полимерных костных имплантатов, которые со временем смогут без ущерба для здоровья растворяться в теле пациента, уступая место новой натуральной кости. Первые результаты исследования Александр и Анна собираются представить через год. Разработчики уже получили первые образцы инновационного материала. Сейчас они изучают его биологические и механические свойства. Кроме того, ребята ведут переговоры с партнерами, которые заинтересованы в реализации проекта.

— Это не только производители эндопротезов, но и производители материалов, конструкторы. И конкурс «Новаторы Москвы» помог нам в этом. Мы узнали других разработчиков, — сказала Анна.