Программируя поведение имплантата

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали базовую методику определения скорости резорбции (растворения) магниевых сплавов для медицинских имплантатов. Это один из шагов по созданию ГОСТа на эту методику, над которым работают исследователи ТГУ и Московского государственного медико-стоматологического университета имени А. И. Евдокимова (МГМСУ).

Магний нашёл применение в медицине за счёт хорошей биосовместимости и подходящих механических свойств для изготовления временных фиксирующих имплантатов.  После выполнения своей функции, например, сращивания кости, такие изделия способны постепенно растворяться в организме и выводиться из него.

Управление скоростью растворения магниевых сплавов – важный инструмент, который позволит специалистам с высокой точностью «программировать» поведение медицинского имплантата в организме человека. Сейчас ни в России, ни за рубежом не существует какого-либо стандарта или общепринятой методики по определению скорости коррозии (резорбции) применительно к магниевым сплавам, без которой невозможно адекватно предсказать поведение материала в организме человека. Поэтому российские исследователи поставили задачу самостоятельно разработать стандартную методику определения скорости резорбции магниевых материалов медицинского назначения.

В Научно-исследовательском институте прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ разработали программу по созданию двух стандартов. Первый – стандарт на биорезорбируемые металлические материалы, второй – на методику определения скорости растворения таких материалов. Промежуточными итогами совместной работы исследователи делились на прошедшем в ТГУ семинаре. О том, что за это время удалось разработать базовую методику определения скорости резорбции (растворения) магниевых сплавов для медицинских имплантатов, рассказал директор НИИПТ ТГУ Дмитрий Мерсон.

– Раньше было как? Сегодня провели эксперимент – получили одно значение, завтра вроде бы в тех же условиях провели – совсем другое значение. То есть на результаты оказывали серьезное влияние, казалось бы, несущественные моменты методики. Но сейчас мы, наконец, добились крайне низкого разброса значений, то есть, эту базовую методику мы, можно сказать, довели до требуемого уровня совершенства. Теперь у нас очень стабильные результаты и им можно полностью доверять, – говорит Дмитрий Мерсон.

Но это только первый шаг, работы впереди ещё очень много. Например, предстоит выяснить, как поведёт себя материал в различных средах.

– Существует порядка 10 различных физиологических растворов, которые применяются в медицине для изучения деятельности тканей вне органов. Но никто не знает, какой из них наиболее точно имитирует человеческий организм в конкретных условиях. Для каждого из этих растворов показатели скорости резорбции магниевых сплавов тоже будут разными. Это ставит перед нами сразу несколько новых задач – получить набор значений скоростей растворения в разных средах и сопоставить его с аналогичным набором результатов на животных, на этой основе установить, какой раствор наиболее близок к естественному и именно его заложить в разрабатываемую методику, – подчёркивает Дмитрий Мерсон.  

Испытаниями in vivo займутся специалисты лаборатории медицинской биорезорбции и биорезистентности МГМСУ им. А.И. Евдокимова. Как сказал ведущий научный сотрудник этой лаборатории Николай Редько, состоявшийся в ТГУ семинар был крайне полезным для исследователей, но вопросов, над которыми предстоит поработать, стало ещё больше. 

–  Здесь важно отметить, что решить поставленную задачу мы сможем только сообща, по отдельности никто не справится, – добавил Николай Редько.

После семинара стороны обсудили дальнейшее сотрудничество, наметили конкретные шаги по продолжению совместной работы.

– Базовая методика, которая у нас есть, пока ещё не может быть узаконена. Это прототип методики, которая требует своей валидации при помощи in vivo испытаний. Эта наша встреча с медиками была нужна фактически для того, чтобы запланировать и провести параллельную работу на одних и тех же материалах: мы в условиях in vitro (в лабораторных условиях), они – в условиях in vivo (на животных), – резюмировал начальник лаборатории «Прецизионная микроскопия» НИИПТ ТГУ Евгений Мерсон.