В новостном блоке нашего сайта довольно часто появляются сообщения о разработках материалов с памятью формы для медицины, в частности, челюстно-лицевой трансплантологии. Учёные Лаборатории медицинских сплавов и имплантатов с памятью формы СФТИ ТГУ продолжают работу, начатую около 30 лет назад профессором Виктором Эдуардовичем Гюнтером.
Интересно, что практические достижения учёных этой лаборатории иногда опережают научное обоснование и описание их же новых разработок. Научной рефлексии подвергаются полученные, проверенные и запатентованные объекты, которые уже находятся в производстве и повышают качество жизни тысяч людей. Её цель в данном случае – выявить закономерности, объяснить причины результатов.
Так произошло и с новым методом производства пористого никелида титана для имплантатов, в процессе которого на поверхности материала формируются неметаллические кристаллы. Тонкие, но плотные слои с интегрированными кристаллами на основе натрия и кальция фосфата увеличивают биосовместимость, сокращают сроки приживаемости имплантатов и защищают от окисления. Натрий и фосфат кальция присутствуют и в натуральных костных тканях человека. Это «обманывает» иммунную систему организма. Окружающие клетки принимают материал имплантата «за свой», не отторгают его и прорастают в искусственную поверхность.
Сам пористый сплав никелида титана имеет ещё и такое важное свойство, как память формы. Без него, любое внешнее воздействие на искусственную кость, начиная с неловкого движения во время реабилитации и заканчивая всевозможными травмами, может привести к образованию микротрещин. Даже невидимые глазу повреждения имплантата приводят к тому, что на его поверхность выходят атомы, они окисляются и передают токсичные продукты окисления тканям вокруг, которые затем накапливаются в органах. А что же происходит при внешнем воздействии с никелидом титана? Появившееся в материале напряжение вызывает фазовый переход: одна кристаллическая структура переходит в другую. Самая простая и понятная всем иллюстрация такого превращения – таяние льда при повышении температуры. В структуре никелида титана происходит релаксация: материал, как бы, становится мягче и не ломается. А при снятии напряжения принимает первоначальную форму. Такое свойство называется биомеханической совместимостью, благодаря которому появилась возможность замещать не только крупные кости (рёбер, бедренные и так далее), но и очень мелкие и тонкие, так необходимые для замещения в челюстно-лицевой трансплантологии.
Сложно представить, сколько бы стоили подобные имплантаты в США или Европе. В России эти изделия, без преувеличения, доступны всем. Их производство организовано в Медико-инженерном центре на базе Лаборатории медицинских сплавов и имплантатов с памятью формы СФТИ ТГУ. Несмотря на то, что каждая деталь изготавливается вручную, цена изделий достаточно демократична. Так, например, цена за эндо протез ребра составляет около 11 000 рублей. Хотя это сложный элемент, состоящий из нескольких пластин – монолитной и пористых.
К сожалению, многие клиники работают только с производителями имплантатов из традиционных материалов (титана, тантала, керамики, нержавеющей стали) по давно заключенным договорам. Тем не менее, у Центра появляется всё больше и больше заказчиков. Это врачи, готовые пробовать новое. Конечно, их готовность основывается не на жажде приключений, а на положительных результатах многолетних клинических испытаний имплантатов, успех которых подтверждён многочисленными сертификатами и другими необходимыми документами.
Редакция блога благодарит за помощь в подготовке материала Екатерину Марченко, кандидата физ.-мат. наук, заведующего Лабораторией медицинских сплавов и имплантатов с памятью формы СФТИ ТГУ.
˃˃ следующий выпуск блога˂˂ предыдущий выпуск блога