Пермские и британские ученые приступили к созданию биосовместимых имплантатов "нового поколения"
В Прикамье начались исследования, направленные на создание уникальных биосовместимых имплантатов "нового поколения". Для этого ученые Пермского Политеха объединились с Университетом Лафборо под руководством профессора Университета Лафборо, ведущего ученого мирового уровня Вадима Зильбершмидт. В общей сложности на развитие проекта уйдет 90 млн руб. гранта Правительства РФ. Данная сумма рассчитана на трехлетнюю продуктивную работу.
Как сообщили Накануне.RU в пресс-службе губернатора и правительства Пермского края, совместная работа запланирована и с Университетом Сарагосы (Испания), Венским техническим университетом (Австрия), Университетом Лестера (Соединенное Королевство), а также Политехническим университетом Милана (Италия).
Новые имплантаты будут сделаны из специальных материалов, которые максимально приблизят внешний вид конструкций к живым тканям человека. Для изучения механики биосовместимых материалов и устройств в Политехе Перми будет создана лаборатория мирового уровня. Работу будет курировать выпускник Пермского Политеха, ученый мирового уровня в области прикладной математики и механики, член Европейского механического общества (EUROMECH), Международной ассоциации по вычислительной механике и Американского общества инженеров-механиков (ASME)Вадим Зильбершмидт.
"Сейчас биомедицина переходит к решениям, направленным на потребности конкретных пациентов. Разработка биосовместимых изделий и устройств – одно из перспективных направлений в этой сфере. Такие имплантаты должны максимально "повторять" внутреннюю структуру и биологические функции живых тканей, обеспечивать необходимую прочность и не отторгаться. Цель нашего проекта – создать для этих изделий материалы с оптимальными свойствами и структурой и изучить их "поведение" после вживления", – рассказывает Зильбершмидт.
Биосовместимые имплантаты "нового поколения" находят свое применение как в травматологии, ортопедии, хирургии, нейро- и кардиохирургии, так и в тканевом инжиниринге и эндопротезировании. В качестве примера выступают скаффолды, которые в течении времени рассасываются, превращаясь в трубки для расширения артерий при атеросклерозе.
"С помощью 3D-печати можно получить инновационные изделия с уникальными свойствами, которых не обеспечивают природные материалы. Аддитивные технологии позволяют создать сложные конструкции различных форм и строения, "воспроизводя" структуру органов человека. Материалы обеспечат эффективное врастание тканей при временных имплантатах: живые клетки будут воспринимать изделия как "домики" и "обживать" их. В случае же постоянных имплантатов, которые устанавливают на длительный срок, материалы должны быть достаточно прочными", – поясняет Вадим Зильбершмидт, добавив, что 4D-печати позволят создать биоматериал для изделий, изменяющих форму внутри тела. Таким образом, станет возможным восстановление мышечной, костной и сердечно-сосудистой тканей и создание детских имплантатов, растущих вместе с ребенком.
На пути к созданию имплантатов "нового поколения" лежат исследования по изучению взаимодействия биоматериала в условиях окружающей среды. Для этого в создании материалы используются аддитивные технологии. Учеными будет контролироваться процесс разрушения материалов и роста тканей в биологической среде, а взаимодействие живой и неживой ткани при вживлении, будет отслеживаться с помощью "цифровых двойников". Более того, после установки имплантата в организм, его состояние также будет контролироваться с помощью оптоволоконных датчиков, которыми и будет оснащена разработка.