Ученые Омского государственного университета имени Достоевского разрабатывают новейшие костнозамещающие материалы — гели, пасты, гранулы, которые по своей структуре и свойствам максимально приближены к натуральной ткани человека. И благодаря этому 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 данном 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. Ранее мы разработали и испытали порошковые композиции, которые уже могут применяться для заполнения небольших костных полостей. Теперь 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.
Синтезированные на основе гиалуронана 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 импланты инородным телом и не станет их отторгать", — поясняет магистр кафедры Софья Сипягина.
Специалисты рассчитывают, что новый материал, альтернативный костному, может стать настоящей палочкой-выручалочкой не только для возрастных пациентов, но и для людей, пострадавших в автомобильных авариях, в бою, в быту. Снять воспаление сможет специальная добавка — селен — способная противостоять болезнетворным микроорганизмам.
Новому нетоксичному материалу ученые привили 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 деятели науки 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. Рассчитан на 2026-2029 годы и предполагает федеральное финансирование в объеме порядка 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. Он соответствует мировому уровню исследований в данной сфере.
Кстати
В Омске открылся первый в Сибири филиал высокотехнологического протезирования ЦИТО" Здесь наладят выпуск современных индивидуальных протезов и будут производить порядка 600 конструкций в год. Новая структура войдет в состав создаваемого в регионе медико-социального кластера и сосредоточится на предоставлении воинам, получившим ранения и травмы, полного цикла медицинской помощи: от оперативного лечения до протезирования и реабилитации.