#импланты

Современные металлические имплантаты для суставов сегодня успешно заменяют изношенные кости, но часто оказываются слишком жесткими для организма. Со временем это приводит к разрушению ткани вокруг протеза, его расшатыванию и необходимости повторной операции. Перспективной альтернативой считаются углерод-углеродные композиты, которые способны «срастаться» с живой костью. Однако до сих пор инженеры не могли точно предсказать, как именно этот процесс влияет на прочность конструкции, используя для расчетов упрощенные и неточные модели. Ученые Пермского Политеха впервые разработали модель, которая впервые реалистично описывает врастание кости в имплантат и позволяет точнее прогнозировать его долговечность.

Ученые РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина создали первый отечественный костный цемент с антибиотиком и антибактериальным агентом на основе наночастиц серебра для имплантов. По сравнению с импортными аналогами, которые сегодня применяются в России, разработанный в Губкинском университете состав позволяет высвобождать до 10 раз больше антибиотика.

Челюстно-лицевые дефекты, которые возникают из-за кист, переломов и рака, нуждаются в протезировании. При этом имплант должен прижиться и не вызывать отторжения, а еще важно, чтобы он помогал образовываться новым тканевым клеткам. Для этого используют челюстные импланты с ячеистой структурой, которая способствует ускоренному прорастанию костной ткани через пустые ячейки. Решетка может иметь разный вид и размер, а выбор наиболее подходящей модели — ключевой вопрос для хирурга и пациента. Ученые Пермского Политеха, ПГМУ имени академика Е. А. Вагнера и ДГТУ провели эксперимент и выяснили, какая структура имплантов лучше всего помогает быстрому образованию новой костной ткани.

Австралийские разработчики предложили покрывать поверхности имплантов микроскопическими металлическими столбиками, разрывающими клетки опасных грибков и бактерий, которые их коснутся.

Подобные конструкции позволят восстанавливать крупные костные дефекты, а опыты на лабораторных животных уже показали, что регенерация кости с гетерогенными имплантами идет в два раза быстрее, чем при стандартных имплантах с однородной структурой.

Ученые НИТУ МИСИС изучили влияние поверхности кремниевых пластин на жизнеспособность и клеточную адгезию — способность клеток прикрепляться к материалу. Как отмечают исследователи, кремний, обладает рядом преимуществ, он нетоксичный, биоразлагаемый и его легко функционализировать, например загружать лекарством. В будущем пластины кремния с пористой поверхностью могут найти свою нишу в биомедицинских технологиях.

Разработанные исследователями ТПУ биоактивные и биоинертные покрытия для титановых имплантатов, применяемые в травматологии и ортопедии, прошли стадию доклинических испытаний. Эта одна из немногих подобных разработок, представленных на российском рынке. Модифицированные имплантаты по сравнению с существующими аналогами обладают лучшей биосовместимостью и коррозийной стойкостью, а также сокращают сроки восстановления костной ткани.

Из титановых сплавов сегодня создают элементы самолетов и ракет, их используют в судостроении, применяют в составе зубных имплантатов и протезов. Ученые Пермского Политеха нашли способ повысить прочность и износостойкость изделий. Слой, нанесенный на поверхность материала с помощью ионно-плазменного азотирования, позволил укрепить его в 2,5 раза.

Американские исследователи выяснили, как силиконовые грудные импланты с разной текстурой поверхности влияют на образование рубцов, а также развитие воспаления и редкого типа лимфомы.

Ученые из Центра Сколтеха по проектированию, производственным технологиям и материалам (CDMM) разработали метод проектирования и изготовления керамических костных имплантов сложной формы с контролируемой структурой пористости, что значительно повышает эффективность сращивания биологических тканей.