Ученые научного института Росатома в Троицке приступили к отработке технологии нанесения остеотропных покрытий на титановые имплантаты, получаемые методом аддитивного производства. Керамические покрытия, по минеральной структуре похожие на кость, способствуют ускоренному восстановлению функций поврежденных тканей организма: имплантаты быстрее приживаются и не вызывают иммунного ответа.
При создании имплантатов специалисты учитывают индивидуальные особенности пациентов: форму имплантатов моделируют по данным компьютерной и магнитно-резонансной томографии с использованием программного обеспечения, разработанного в Росатоме. Высокопористые имплантаты печатают методом лазерного порошкового синтеза на подложке, затем на все поверхности наносится биопокрытие. Такой подход сокращает срок до начала операции с шестидесяти до семи дней и ускоряет восстановление пациентов в два-три раза. Проект реализуется на базе научно-производственного центра медицинских изделий научно-исследовательского института Росатома в Троицке, где разрабатывается высокотехнологичное медицинское оборудование в кооперации с отраслевыми предприятиями и медицинским сообществом, сообщает пресс-служба АО «Наука и инновации», управляющей компании научного дивизиона государственной корпорации «Росатом».
«Металлический имплантат сам по себе не всегда является решением проблемы пациента. Биосовместимые покрытия помогают клеткам легче приживаться на таком имплантате. В основе покрытия — керамика на основе октокальций фосфата. Попадая в организм верхний слой покрытия начинает растворяться и выделяет минеральные элементы, составляющие основу костной ткани и играющие важную роль в росте костей», — рассказал руководитель направления аддитивных технологий и биоинжиниринга Владислав Парфенов.
В настоящее время ученые работают над технологией синтеза порошковых материалов из биоактивной керамики с уникальным составом — такие порошки станут основой остеотропных покрытий. Также эксперты отрабатывают технологию нанесения первого слоя биорезорбируемых остеотропных покрытий с заданными составом и свойствами.
На следующем этапе проекта планируется изготовить полномасштабный образец имплантата из титана с двухслойным биорезорбируемым остеотропным покрытием на всей поверхности, провести токсикологические испытания и приступить к испытаниям in vivo. Такие имплантаты будут востребованы в травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии.
«Наш научно-производственный центр медицинских изделий развивается как площадка, объединяющая возможности создания диагностического оборудования, медицинских изделий и новых технологий. В центре ведутся работы по созданию отечественного компьютерного томографа для диагностики заболеваний. Совместно со специалистами научного дивизиона Росатома на участке аддитивных технологий производятся опытные партии имплантатов из титановых сплавов для головы, спины и конечностей. Развивая направление биофабрикации, мы формируем задел для медицины будущего, а именно внедрения технологий выращивания биологических объектов для человека, например кровеносного сосуда, из собственных клеток пациента», — рассказал генеральный директор института Кирилл Ильин.
Разработка покрытий для имплантатов и технологий биофабрикации ведется учеными Росатома в рамках Единого отраслевого тематического плана (ЕОТП), включающего научные проекты по приоритетным направлениям научно-технологического развития государственной корпорации «Росатом» — от ядерной энергетики до ядерной медицины.