Омские ученые создают биоматериалы, замещающие ткани человека

Ученые Омского государственного университета (ОмГУ) им. Ф. М. Достоевского разрабатывают новейшие костнозамещающие материалы: гели, пасты, гранулы, которые по своей структуре и свойствам максимально приближены к тканям человека. И благодаря такой способности могут восполнять всевозможные дефекты костей.

Работа омских ученых направлена на решение важной медицинской задачи - создание "сырья" для замещения обширных костных дефектов, вызванных травмами, заболеваниями, боевыми ранениями. Проект "Функциональные остеопластические биосовместимые материалы на основе фосфатов кальция, природных и синтетических полимеров" получил положительное заключение Российской академии наук.

Исследования в этом направлении ученые ОмГУ начали не вчера. На кафедре более 15 лет изучают природу образования в организме человека камней, отложений кальция и других патологических процессов. Новая разработка является логическим продолжением проектов, поддержанных грантами.

"Наши исследования вышли на новый практический уровень. Мы разработали и испытали порошковые композиции, которые уже могут применяться для заполнения небольших костных полостей.

Теперь разработчики приступили к созданию новых костнозамещающих биоматериалов - гелей, паст, гранул, пористых каркасов, которые по своей структуре и свойствам будут максимально приближены к натуральной костной ткани человека и смогут замещать дефекты значительного объема", - поясняет руководитель проекта, доцент кафедры неорганической химии ОмГУ Светлана Герк.

Основные требования, предъявляемые к таким материалам, - отсутствие токсического воздействия на клетки и окружающие материи, способность растворяться в биологических жидкостях, уступая место образованию натуральной костной ткани.

Ученые уже получили подходящие многокомпонентные композиты, взяв за основу природный полисахарид - гиалуроновую кислоту. В организме она присутствует во многих тканях и органах. А синтезированные на основе гиалуроната композиты и порошки перспективны в создании материалов нового поколения для костной пластики и инженерии.

"Наши материалы близки живой ткани человека, содержат фосфор, кальций, кислород. Поэтому организм не будет воспринимать имплантаты инородным телом и не станет их отторгать", - поясняет магистр кафедры София Сипягина.

Новые материалы близки живой ткани человека, изготовленные из них имплантаты не будут отторгаться

Специалисты рассчитывают, что новый материал, альтернативный костному, может стать необходимым не только для возрастных пациентов, но и для людей, пострадавших в бою, в автомобильных авариях, в быту. Снять воспаление поможет специальная добавка - селен, способная противостоять болезнетворным микроорганизмам.

Новому нетоксичному материалу ученые придали еще одно уникальное свойство. "Со временем искусственные импланты будут растворяться. И замещаться "родной" костной тканью", - поясняет Светлана Герк.

По словам ученых, наноматериалы уже готовы к применению в микрохирургии, а также в стоматологии, например, для устранения дефектов челюсти при имплантации и протезировании. Сейчас исследователи работают над усилением прочностных свойств композитов. Это позволит распространить их использование на сложные и объемные восстановительные операции. А в перспективе разработчики нацелены на создание искусственной 3D-кости.

Исследования на кафедре неорганической химии ОмГУ проводит команда аспирантов, магистров, студентов под руководством профессора Ольги Головановой.

Основная задача ученых - расчетное моделирование структуры и свойств костных композитов. Проект осуществляется в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ. он рассчитан на 2026-2029 годы. И предполагает федеральное финансирование в объеме около семи миллионов рублей в год.

Создание эффективных костных имплантатов нового поколения соответствует стратегическим приоритетам России в развитии высокотехнологичной медицинской помощи. Проект поддержан Российским научным фондом, одобрен Российской академией наук и соответствует мировому уровню исследований в этой области медицины.

Кстати

В Омске открылся первый в Сибири филиал высокотехнологического протезирования Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова (ЦИТО). Здесь наладят выпуск современных индивидуальных протезов и будут производить до 600 конструкций в год.

Новая структура войдет в состав создаваемого в регионе медико-социального кластера. И сосредоточится на полном цикле медицинской помощи - от оперативного лечения до протезирования и реабилитации - воинам, получившим ранения и травмы.