Российские физики придумали, как облегчить работу хирургов

Усовершенствовать основной медицинский материал с эффектом памяти формы смогли специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» совместно с другими российскими учеными. По словам авторов, их разработка сильно облегчит работу хирургов и повысит качество терапии. Исследование опубликовано в журнале Polymers (https://www.mdpi.com/2073-4360/13/14/2367).

Полилактид — полимер, применяемый в хирургии для фиксации швов и других вспомогательных задач. Для него свойственны высокая биосовместимость и полная биоразлагаемость, так как он состоит из молекул молочной кислоты, играющей важную роль в обмене веществ. Производят его из дешевого растительного сырья с высоким содержанием сахаров.

Полилактид отличается ярко выраженным эффектом памяти формы (ЭПФ): после деформации он способен быстро принимать первоначальное состояние. Благодаря этому полимер, по словам ученых НИТУ «МИСиС», оптимально подходит для разработки самоустанавливающихся имплантатов. Их применяют для лечения дефектов в костях, не несущих опорную нагрузку.

Использование таких имплантатов позволит избежать трудоемкой подгонки к травмированному участку, что сильно облегчит работу хирурга и уменьшит время операции, объяснили ученые. Изделие требуемой формы можно сжать до удобных размеров и, поместив на место дефекта, нагреть — за счет ЭПФ имплантат сам примет нужное положение.

Полилактид, по словам ученых, обладает лишь одним заметным недостатком. Температура, при которой активируется эффект памяти формы (55-65 °C), слишком высока для работы с тканями человека. Специалисты НИТУ «МИСиС» разработали новый полимерный композит на основе полилактида, принимающий старую форму уже при температуре в 45 °C, что вполне допустимо при кратковременном воздействии на организм.

«Исследования самоустанавливающихся имплантатов проводят преимущественно на инертных полимерах, добиваясь нужной температуры активации ЭПФ за счёт химической сшивки полимеров и внесения дополнительных компонентов. Особенность нашей работы в том, что мы использовали только биосовместимые биоразлагаемые полимеры, добившись снижения температуры за счёт простых физических механизмов. Это обеспечивает снижение не только температуры, но и энергии активации», — объяснила инженер научного проекта НИТУ «МИСиС» Полина Жукова.

Новый материал представляет собой матрицу полилактида со сферическими включениями другого полимера, поликапролактона. Получают материал методом экструзии, то есть механическим перемешиванием в горячей камере. Специалисты НИТУ «МИСиС» полностью описали параметры ЭПФ, тепловые и механические характеристики нового композита.

В работе приняли участие ученые Российского государственного университета им. А. Н. Косыгина. В дальнейшем научный коллектив планирует повысить регенеративные способности материала за счёт добавок особой биоактивной керамики, а также разработать новые нетемпературные методы активации эффекта памяти формы.

Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

E-mail: press@edu.misis.ru, тел.: 8 495 647 23 09. Дина Моисеева: moiseeva@edu.misis.ru, тел.: 8 903 363 05 73

Справка о НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС» — один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ «МИСиС» также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 16 направлениям, входя в топ-100 в категориях «Инжиниринг–Горное дело» (рейтинг QS) и «Инжиниринг-Металлургия» (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ «МИСиС» в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).

Стратегическая цель НИТУ «МИСиС» к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В НИТУ «МИСиС» учится более 20 000 обучающихся, среди них 26% – это студенты из 84 стран мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ «МИСиС» успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.

 

Ajax Call Form
Loading...
Translate »