Новосибирские биоинженеры изобрели альтернативу титану

Новосибирские ученые получили сверхлегкий карбидный композит со сквозной пористостью. Он сможет потеснить титан в онкопротезировании костей.
Центр Мешалкина

Новый уникальный материал был продемонстрирован на Ярмарке продуктовых разработок в сфере медицины и здравоохранения в Москве.

"Мы сделали его впервые в мире! - говорит автор изобретения, заведующий лабораторией биопротезирования Центра Мешалкина Владимир Хахалкин. - В научной периодике только вскользь упоминается, что карбид бора мог бы стать основой для импланта, но ни одного реального эксперимента в мире не состоялось, потому что это один из самых твердых керамических материалов. Его называют "черный алмаз".

Над получением биоинертного сверхпрочного материала для онкопротезирования ученые во всем мире работают много лет. Главная задача - чтобы организм не воспринял чужеродное тело имплантата "в штыки". Костная ткань должна прорасти его насквозь, интегрироваться в его структуру. Различные композиты создавались на основе тантала, диоксида циркония, оксида алюминия, нитинола, кобальтхрома и титана. Однако материалы либо давали усадку, либо не имели сквозной пористости. Лучшим металлом для протезирования был признан титан. Но он дает ограничения на проведение МРТ-диагностики у пациента в дальнейшем.

Новосибирские биоинженеры взяли за основу композита чистый карбид бора. Это одно из самых химически инертных, стойких и прочных соединений. Карбид бора не растворяется кислотами, не коррозируется, в целом "равнодушен" к биологическому и механическому воздействию. Помимо этого он не дает помех на МРТ.

Сквозной пористости материала ученые добились естественным путем.

"На одной из стадий изготовления происходит очень медленное удаление связующего органического вещества, которое предварительно вводится в качестве клея для придания целевой формы импланту, - объяснили в Центре Мешалкина. - Остаются сквозные "маршруты выхода", которыми после имплантации смогут воспользоваться и клетки организма для миграции внутрь изделия".

Методика производства нового материала ориентирована на 100% отечественное сырье и стандартное оборудование. По оценкам экспертов, он сможет потеснить титан за счет своей химической чистоты и уникальной совместимости с МРТ.

А в это время

Новосибирские кардиохирурги провели первую успешную трансплантацию сердца подростку после двух лет жизни с "искусственным сердцем".

Девятиклассницу Лилию из маленького села Новотроицкое в Приморье госпитализировали в Центр Мешалкина в день ее рождения. Девочке исполнилось 16 лет. Сердце Лили по неизвестным причинам достигло огромных размеров. Ей перестало хватать воздуха, от сильной слабости она начала падать в обмороки... Медикаментозная терапия не помогала.

Идеальный вариант для пациента с терминальной стадией сердечной недостаточности - трансплантация. Но поиск донорского органа может растянуться на годы.

"Детское донорство в России имеет ограничения, а для пересадки подростку органа от взрослого формальных препятствий нет, но найти подходящее по размеру сердце очень сложно, - объясняет заведующий детским кардиохирургическим отделением Центра Мешалкина Алексей Архипов. - Поэтому промежуточным или альтернативным решением становится система механической поддержки сердца. Это наш мост к пересадке".

Лиле имплантировали аппарат, выполняющий функцию левого желудочка. Соединенные с ним аккумуляторы были выведены наружу и присоединены к двухкилограммовой батарее. Пациентке пришлось носить ее в специальной сумке и постоянно следить за уровнем заряда.

С "искусственным сердцем" Лилия окончила школу и даже танцевала вальс. А после выпускного переехала в город Бердск в Новосибирской области - чтобы ждать донорское сердце.

29 сентября, во Всемирный день сердца, объединенная бригада кардиохирургов двух отделений - для детей и взрослых - под руководством Алексея Архипова и Максима Ляшенко выполнила Лилии трансплантацию донорского органа. Операция была сложной. Не менее сложным стал и послеоперационный период.

- Три года назад, когда в России только начали имплантировать детям аппараты механической поддержки сердца, были сомнения, - говорит Ольга Суздалова, детский кардиолог Центра Мешалкина, лечащий врач Лилии. - Мы не знали, что дальше ждет этих детей. Теперь на примере Лилии знаем: все не зря! Мы выполнили первую трансплантацию ребенку после длительной механической поддержки и отпускаем нашу пациентку в долгую взрослую жизнь.