Ученые Томского политеха вместе с коллегами из российских вузов разработали инновационные биомедицинские каркасы (скаффолды) для восстановления костной ткани. Уникальность материала — в эффекте памяти формы, который активируется при температуре, близкой к температуре человеческого тела, сообщает пресс-служба ТПУ. Результаты исследования опубликованы в авторитетном международном журнале.
Разработка открывает путь к минимально инвазивным хирургическим вмешательствам. Как объясняют специалисты, такой биодеградируемый каркас сначала создается по точной форме костного дефекта с помощью 3D-печати. Затем его деформируют, нагревая и охлаждая. Во время операции через небольшой разрез каркас вводят в целевую зону, где под воздействием тепла тела он медленно возвращает себе первоначальную объемную форму, идеально заполняя полость.
«Это обеспечивает плотное прилегание без механической подгонки и делает вмешательство менее травматичным», — комментирует инженер-исследователь НИЦ «Физическое материаловедение и композитные материалы» ТПУ Анастасия Фетисова.
Исследователям удалось решить ключевую проблему — снизить температуру активации памяти формы. Материал на основе полилактида, дополненный 10% полиэтиленгликоля, начинает трансформироваться уже при 36…39°C.
«Лабораторные тесты показали, что каркасы со структурой гироида восстанавливают форму на 97% за 6 минут при 40°C», — приводит данные инженер-исследователь центра Абдулла бин Фироз. Ранее аналогичные эффекты достигались при нагреве свыше 60°C, что неприемлемо для живых тканей.
Дальнейшая работа будет сосредоточена на изучении механических свойств каркасов в условиях, имитирующих реальные нагрузки на кость, а также на подготовке к доклиническим испытаниям
