Ученые НИТУ МИСИС подобрали перспективные составы для 3D-печати ортопедических имплантатов

Биоинженеры Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» изучили поведение 3D-печатных костных имплантатов на основе биоразлагаемых композиционных материалов. До сих пор недостаточно изучено, как именно растворение в теле человека влияет на свойства полимерных имплантатов — прочность, структуру, способность взаимодействовать с клетками костных тканей.

«При разработке биоразлагаемых имплантатов важно понимать, как именно материал будет менять свои свойства с течением времени. Мы сравнили два типа наполнителей для полилактида и показали, что гидроксиапатит обеспечивает лучшее сочетание механической стабильности и биологической активности, тогда как диоксид кремния, напротив, приводит к охрупчиванию и более быстрой потере прочности. Эти результаты помогут разработчикам осознанно выбирать состав в зависимости от требуемых характеристик будущего изделия», — рассказала сотрудница научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Анна Черемных.

Наиболее перспективными среди изученных оказались композиции с гидроксиапатитом, особенно с массовой долей наполнителя в пределах 10-15%. Ученые продемонстрировали оптимальное сочетание механических характеристик, безопасность для клеток и наиболее эффективную адгезию, сообщает пресс-служба вуза.

«Клетки активнее цеплялись за поверхность образцов, уже прошедших стадию биодеградации, чем за только что напечатанные, особенно если в составе был гидроксиапатит — тот же минерал, из которого состоит костная ткань. Это говорит о том, что в процессе растворения поверхность имплантата становится более благоприятной для прикрепления клеток, которые участвуют в восстановлении кости», — рассказал директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Федор Сенатов.

Как отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, в рамках государственной программы «Приоритет-2030» в университете реализуется стратегический технологический проект «Биомедицинская инженерия и биоматериалы», ключевая задача которого — создание и коммерциализация продуктов и технологий, подготовка инженеров для быстро развивающейся отрасли. Ученые вуза разрабатывают решения, улучшающие качество жизни людей, облегчающие и ускоряющие терапию в сложных медицинских случаях.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, результаты опубликованы в издании Journal of Polymer Research.

Источник: НИТУ МИСИС