Ученые Северо-Восточного федерального университета начали работу над созданием штифтов для трубчатых костей из композитного материала на основе полилактида и гидроксиапатита методом 3D печати. Исследователи уверены, что такой метод фиксации костей при переломе в перспективе будет предпочтительнее, чем нынешние металлические штифты на основе титана и стали.
Проект направлен на исследование и разработку штифтов для трубчатых костей из композитного материала на основе полилактида и гидроксиапатита методом 3D-печати. Полилактид – биосовместимый, биоразлагаемый, термопластичный полимер молочной кислоты.
Гидроксиапатит – минерал Ca10(PO4)6(OH)2 из группы апатита. Является основной минеральной составляющей костей: около 50% от общей массы кости и 96% зубной эмали состоят из гидроксиапатита.
В медицине синтетический гидроксиапатит используется как наполнитель, замещающий части утерянной кости: в травматологии и ортопедии, хирургии кисти и как покрытие имплантатов, способствующее нарастанию новой кости.
«На данный момент в медицине для фиксации кости при переломе широко применяются металлические штифты на основе титана и стали. Однако такой метод лечения переломов включает операцию по удалению металлоконструкции из кости после достижения прямого костного сращения или сращения с формированием костной мозоли. Благодаря свойству биорезорбции полилактида, повторная операция по извлечению штифта из кости не потребуется из-за разложения полимера в организме. 3D моделирование и печать штифтов позволяет создавать объекты практически с любыми формами и размерами, а использование гидроксиапатита в качестве наполнителя увеличит прочность конструкции и будет способствовать заживлению кости», – объясняет ведущий инженер учебно-научно-технологической лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» Института естественных наук СВФУ Нина Тимофеева.
Характеристики прочности материала позволят использовать его в качестве штифтов в основном для верхней части тела, так как свойства полимера уступают металлу титана, подчеркивает молодой ученый.
«В лаборатории мы только начали работать в целом над изделиями медицинского назначения на основе полилактида. Сейчас проводятся исследования свойств самого материала и подбор оптимальных методов создания композиционного материала на основе полилактида с гидроксиапатитом», – говорит Нина Тимофеева.