Ученые Курчатовского института синтезировали полимеры для 3D-печати медицинских имплантатов

В лаборатории полимерных материалов Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий синтезировали смолы для 3D-печати биомедицинских изделий. Это позволит создавать персонализированные биоразлагаемые имплантаты, сообщает пресс-служба института.

В Курчатовском институте уже несколько лет занимаются созданием биоразлагаемых полимеров и исследованием их свойств. Эти материалы обладают необходимыми свойствами для изготовления изделий биомедицинского назначения: они прочные и эластичные, из них можно создать системы для контролируемой доставки лекарственных препаратов к органу-мишени, шовные хирургические материалы, различные костные фиксаторы (винты, штифты, стержни), а также нетканые материалы и матриксы для тканевой инженерии. После выполнения своей функции, например сращивания костной ткани, биоразлагаемый имплантат распадается в теле человека до нетоксичных соединений — углекислого газа и воды — и бесследно выводится из организма.

Чтобы создать не просто биоразлагаемую капсулу для доставки лекарства или хирургические нити, а, например, имплантаты сложной формы, в том числе персонализированные под конкретного пациента, необходимы технологии 3D-печати. Для этого понадобятся особые полимерные смолы.

«Их состав определяет возможность регулирования свойств медицинских изделий — механических характеристик и скорости деградации в теле человека. Синтез и исследование свойств биосовместимых биоразлагаемых смол — одна из актуальных задач современной биохимии», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории полимерных материалов Кирилл Калинин.

В лаборатории полимерных материалов Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий синтезировали смолы для 3D-печати медицинских изделий на основе биосовместимых биоразлагаемых полиэфиров — лактида и капролактона.

«Результаты испытаний показали, что олигомеры обладают более низкой вязкостью, в отличие от высокомолекулярных аналогов. Это позволяет использовать при печати более узкие сопла 3D-принтера, что значительно увеличивает точность при создании имплантатов. Также мы выявили более высокие показатели сцепления между слоями, что напрямую влияет на механические характеристики. Печатать имплантаты такими низковязкими смолами можно при существенно более низких температурах, поэтому в них можно добавлять лекарственные препараты, не опасаясь потери лечебных свойств. В итоге получится имплантат, наполненный препаратами, ускоряющими заживление, или антибиотиками, предотвращающими размножение бактерий», — поясняет Кирилл Калинин.

По словам сотрудников лаборатории, в идеале в травматологическом отделении больницы должен функционировать инженерный отдел с 3D-принтерами: это позволит создавать 3D-модели по снимкам компьютерной томографии, а затем за несколько часов печатать необходимые имплантаты на месте.

Результаты исследования опубликованы в журнале Macromolecular Symposia.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.