В Северо-Кавказском федеральном университете создали наноструктурированную систему для эффективной регенерации поврежденных костей. В ее состав входят макро- и микроэлементы. Разработку можно использовать в медицине, а именно в травматологии, ортопедии, а также в реконструктивной хирургии, хирургии позвоночника, ревизионных ортопедических операциях, в стоматологии и имплантологии.
– Наши ученые активно занимаются исследованиями наноструктур для создания новых биопокрытий с заданными свойствами. Применение таких технологий в области регенеративной медицины способно в несколько раз ускорить процесс выздоровления после хирургических вмешательств и снизить риски отторжения вживляемых элементов. Отмечу, что все исследования носят прикладной характер и производятся в интересах реального сектора экономики макрорегиона, – прокомментировал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
В медицине, когда речь заходит о костной ткани, существует два взаимоисключающих действия – разрушение и синтез новых тканей. Оба процесса протекают постоянно в организме и активизируются при травмах и в послеоперационный период. Именно задачу улучшить «приживаемость» после операций по вживлению имплантатов поставили перед собой ученые СКФУ.
Специалисты изначально планировали создать биосовместимую наноструктурированную систему, компоненты которой входили бы в состав костей человека. К примеру, в состав разработанного вещества входят незаменимые аминокислоты, которые участвуют в укреплении костей, оказывают положительное влияние на прочность тканей и на приживаемость имплантата в организме, а также наночастицы фосфатов и силикатов эссенциальных макро- и микроэлементов – кальция, магния, цинка, железа, марганца и водорастворимых витаминов.
– Если говорить об имплантологии, то для создания надежного и в то же время биосовместимого покрытия для имплантата важно использовать наноразмерные структуры, которые входят в состав костей человека. Так, наша разработка обладает требуемыми свойствами, улучшает репаративный остеогенез в месте, где проводилась операция, позволяет манипулировать резорбцией благодаря подходящему химическому составу и поверхностным характеристикам, – говорит одна из авторов исследования, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов СКФУ Анастасия Блинова. – На основе нашей технологии с помощью 3D-технологий будут разработаны модели для конкретных клинических случаев.
Перед тем, как создать готовую наноструктурированную систему, ученые проанализировали поведение каждого из ее компонентов по отдельности, подобрали оптимальные технологические параметры. Аналогов такой разработки в России не существует, другие научные группы проводили исследования лишь некоторых отдельных компонентов.
За счет высокого содержания биоактивных наноразмерных нутриентов такой имплантат способен укрепить мышечные и костные ткани организма. При этом себестоимость разработки гораздо ниже аналогов – благодаря наноразмерам рабочие концентрации используемых компонентов гораздо меньше при той же высокой эффективности.
В настоящий момент данная разработка находится на этапе патентования, подана заявка на патент изобретения. Исследование выполнено при финансовой поддержке Совета по грантам президента Российской Федерации. Есть заинтересованность в реализации проекта у клиник, специализирующихся на имплантации зубов.
Результаты исследования опубликованы в ряде престижных российских и международных научных журналов.