#кость

Как ни парадоксально, черепно-мозговая травма может способствовать заживлению перелома кости, ускоряя этот процесс. Однако авторы нового исследования выяснили, что верно и обратное: воздействие на кость помогает исцелению мозга после повреждения.

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.

Ежегодно люди по всему миру сталкиваются с необходимостью восстановления после тяжелых травм, операций и возрастных изменений. Наибольшие трудности возникают при лечении масштабных повреждений костей, когда собственных ресурсов организма для заживления уже недостаточно. Существующие хирургические методики, в том числе аутопластика (пересадка собственных тканей пациента), не только требуют длительного восстановления, но и создают дополнительные медицинские риски. Ученые Пермского Политеха создали компьютерную модель, чтобы выявить оптимальные условия для регенерации костной ткани. Полученные результаты дают возможность проектировать структуру имплантатов, которая обеспечит максимально быстрое и качественное восстановление при серьезных повреждениях.

С возрастом тазобедренный сустав человека изнашивается и может требовать частичной замены. В последние годы для изготовления эндопротезов активно используют углеродный композит, который, в отличие от металлического протеза, имеет более высокие характеристики биосовместимости — способности приживаться. Матрица материала состоит из кристаллитов, поэтому он неоднороден и при случайных нагрузках — толчках и беге — на нем могут появляться повреждения. Пермские ученые обнаружили, что поверхность имплантата особым образом взаимодействует с кровью: притягивает тромбоциты (клетки, отвечающие за свертывание) и белок фибриноген, который скрепляет их в плотную сеть. Это ускоряет образование кровяного сгустка вокруг искусственного сустава, что позволяет ему прочно срастаться с организмом.

Исследователи из научного института «Росатома» в Троицке начали отработку методики по нанесению остеотропного покрытия для титановых имплантатов, которые получили аддитивным способом. Керамическое покрытие изделий по минеральной структуре похоже на кость и способствует сокращению процесса восстановления функции поврежденных тканей: имплантаты приживаются быстрее и не вызывают иммунного ответа. По словам ученых, их изделия будут способствовать процессу восстановления в два-три раза быстрее, чем обычно.

Трабекулярная или губчатая костная ткань составляет 20 процентов от общей массы скелета человека. Эта структура поддерживает и защищает органы, а еще участвует в процессе образования крови через костный мозг. Под действием новой нагрузки в костной ткани могут начаться адаптационные изменения, которые приводят к физиологическим отклонениям и патологиям. Такая трансформация может происходить из-за врачебного вмешательства. Ярким примером служит синдром Попова-Годона – смещение зубов и деформация зубной дуги из-за потери антагониста (зуба на противоположной челюсти), это происходит, когда его удаляют, но не заменяют своевременно. Ученые Пермского Политеха разработали модель для описания перестройки губчатой костной ткани. С ее помощью можно предсказывать долговременные последствия оперативного вмешательства в любых отделах скелета человека или животных, где есть такая ткань. Так, например, метод позволит работать с челюстью, позвонками, бедренной и пяточной костями.

Ученые РХТУ имени Менделеева совместно с коллегами из НИИ биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича и Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова разработали композитный препарат, который поможет адресной доставке антибактериальных лекарств при трансплантации костной ткани.

Ученые ИФХЭ РАН, ИФАВ РАН, СПбГУ и Института керамики Харбинского политехнического института (Китай) модифицировали поверхность углеродных точек так, чтобы те получили способность связываться с костной тканью. Ученые разработали one-pot метод модификации углеродных точек органическими лигандами, способными селективно связывать ионы кальция. Выход целевого продукта составил более 85 процентов.

Ученые химического факультета Университета Лобачевского разработали новое вещество для костных имплантов. Это фторапатит, в котором атомы кальция частично заменены на атомы висмута и натрия. Первый элемент и обеспечивает антибактериальный эффект – он способен бороться с инфекциями, которые угрожают организму в послеоперационный период. Натрий же отвечает за биосовместимость вещества, помогает ему активнее встраиваться в кость. Основа состава - вещество из кальция, фосфора, кислорода и фтора - минерал, который воспроизводит структуру и состав человеческой костной ткани.

Ученые НИТУ «МИСиС» разработали инновационную гибридную пластину для восстановления дефектов черепа, которая отличается повышенной, по сравнению с существующими аналогами, биоактивностью. За счет этого обеспечивается эффективная интеграция имплантата в костную ткань и минимизируется риск его отторжения. Разработка может найти применение в нейрохирургии и травматологии.

Уральские ученые применили новый метод анализа материала для костных имплантатов. С его помощью возможно регулировать скорость растворения имплантата в зоне повреждения кости.

Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники работают над технологией, позволяющей лечить онкологические заболевания костной ткани с помощью термоабляции. Пока разработанный подход протестирован на костях сельскохозяйственных животных, но в будущем ее можно будет легко перестроить с учетом параметров человека.

Ученые обнаружили, что у старых шимпанзе в сердце могут появляться участки окостеневшей ткани.

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из НМИЦ имени Н. Н. Блохина и Технического университета Дортмунда разработали уникальную технологию изготовления полимерных имплантатов со структурой натуральной кости.

Изучение более 21 тысячи случаев в течение 150 лет показало, что в период с 1918 по 2018 год частота проявления этой кости повысилась более чем в три раза. Открытие поможет врачам лечить пациентов с проблемами коленей и даст представление об эволюции за последние 100 лет.

Более 200 миллионов человек во всем мире страдают от остеопороза. У здоровых людей костная ткань постоянно перерабатывается, старая ткань разрушается и заменяется новой, но с возрастом этот цикл приводит к потере костной массы, в результате чего наши кости становятся более хрупкими.

Материал на основе гидроксиапатита позволяет быстро распечатать индивидуальный имплантат для замены кости. Быстро твердея, он образует упругую и прочную сеть, которая не вызывает отторжения у организма и легко «обживается» новыми клетками.

Сибирские химики разработали технологию синтеза материала для создания костной ткани для производства имплантатов, которые не будут отторгаться организмом пациента.

Российские ученые создали нанокерамику со свойствами природной кости. Изготовленные из этого материала протезы не отторгаются организмом.

В Кении обнаружены останки человека возрастом около 1,42 млн лет.