Уникальный гибридный имплантат впервые установили животному

Научный коллектив малого инновационного предприятия (МИП) «Биомиметикс», созданного молодыми учеными НИТУ «МИСиС» на базе университета, совместно с коллегами из НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина создали уникальный гибридный имплантат для замещения пораженного участка кости.

Имплантат, полностью имитирующий структуру кости, был вживлен в ветклинике «Биоконтроль» домашнему коту, больному остеосаркомой. Согласно послеоперационным наблюдениям, имплантат прижился, динамика выздоровления усатого пациента положительная.

Молодые ученые МИП «Биомиметикс», работающего на базе НИТУ «МИСиС», в течение нескольких лет занимаются разработкой биосовместимых костных имплантатов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Сердцевина гибридного имплантата, выполнена из пористорого сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а каркас напечатан на 3D-принтере из титанового сплава. Подобная структура – полная копия структуры настоящей кости, где СВМПЭ соответствует пористой внутренней, трабекулярной, части, а титановый сплав – твердой внешней, кортикальной.

В марте-апреле 2019 года имплантат вживили домашнему коту по имени Лапуня после удаления 6-сантиметрового участка кости передней лапы, пораженной остеосаркомой. В сотрудничестве с НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина была разработана клеточно-инженерная конструкция: специалисты ООО «Биомиметикс» изготовили имплантат, а их коллеги из лаборатории клеточного иммунитета заселили его клетками, выделенными из костного мозга самого пациента, для ускорения вживления имплантата. Операция была проведена хирургами ветклиники «Биоконтроль».

«Уникальность нашей разработки состоит в том, что имплантат по своим характеристикам практически полностью соответствуют обычной кости. Прежде всего, это означает, что он не будет принимать на себя излишнюю нагрузку, а значит, кость на месте его присоединения не будет охрупчиваться, как это часто бывает с металлическими имплантатами. Кроме того, полимерную поверхность имплантата удобно заселять собственными клетками пациента, что существенно ускоряет приживаемость. Это особенно важно с учетом того, что домашним животным, в отличие от людей, не объяснишь, что на время восстановления конечность нужно беречь», — рассказывает генеральный директор ООО «Биомиметикс», научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС», к.ф.-м.н. Федор Сенатов.

Согласно послеоперационным наблюдениям на июль 2019 года, имплантат прижился, динамика выздоровления положительная, кот передвигается самостоятельно. Таким образом, вживление такого гибридного клеточно-инженерного имплантата становится хорошей альтернативой традиционному радикальному лечению – ампутации, а также куда более сложным в приживаемости металлическим имплантатам.

Такое научно-исследовательское направление, как биомедицинские материалы, в последние годы становится в НИТУ «МИСиС» одним из магистральных направлений развития университетской науки. Если раньше материаловеды и биологи работали вместе достаточно редко, то сегодня начинают активно взаимодействовать, образовывая новое междисциплинарное поле. Именно поэтому биоматериаловедение (наряду с квантовым материаловедением и аддитивными технологиями) стало одним из трех наиболее перспективных научных направлений, отобранных для участия в новой интегрированной учебной программе iPhD, запущенной НИТУ «МИСиС» в этом году. Федор Сенатов, кстати, является одним из руководителей биомедицинского направления iPhD.

В рамках программы магистратура объединена с аспирантурой, а образовательная составляющая – с научной. С самого начала и все пять лет студент разрабатывает свою научную тему, а научно-образовательный трек формируется индивидуально для каждого студента в соответствии с его научной проблематикой. При этом университет гарантирует возможность проводить исследования в современной лаборатории с передовым оборудованием и научное руководство со стороны серьезного действующего ученого. Подать заявление на обучение можно до 20 июля.