Чужой среди своих

Чужой среди своих

Имплантаты давно уже перестали быть для нас чем–то из области фантастики. Сам факт того, что какую–то «деталь» человеческого организма можно заменить на искусственную, не вызывает удивления. Тем не менее в этой сложнейшей сфере все еще существуют проблемы, над решением которых работают ученые всего мира, в том числе и белорусские. Например, как избежать отторжения, сделать так, чтобы организм успешно «сжился» с внедренным элементом, особенно если тот содержит металл? Похоже, у нас нашли собственное решение.

Титан — не панацея

Медицина сегодня не обходится без имплантатов. В кардиохирургии — это искусственный клапан сердца, где есть металлические элементы, в нейрохирургии — различные титановые сетки, предназначенные для пластики дефекта черепной коробки. Но, конечно, самая широкая область применения — травматология и ортопедия, использующая сложные металлические протезы: тазобедренные, коленные, локтевые, плечевые искусственные суставы. Кроме того, именно здесь наиболее часто используются «временные элементы» — пластины для фиксации костных отломков при сложных переломах, а также позвонков при различных патологиях позвоночника.

«На сегодняшний день самым прочным и наиболее биологически совместимым металлом в медицине признан титан, он лежит в основе большинства металлических имплантатов, но все же это чужеродный элемент для организма. И так называемая диффузия его ионов в организм способна приводить к аллергическим реакциям, воспалительным процессам, — вводит в курс дела Владимир Казбанов, председатель Совета молодых ученых НАН Беларуси, сотрудник Института физиологии. — В результате имплантат отторгается. Процент таких осложнений высок. Одно дело — если воспалительная реакция слабовыраженная и локальная, тогда ситуацию можно исправить. Но если это более обширный процесс, дело порой доходит и до септических осложнений, и до повторных операций».

Неудивительно, что сейчас все в поиске новых, биологически совместимых материалов. В частности, работа ведется над особыми покрытиями, которые наносятся на металлические детали. Коллектив ученых Академии наук предлагает имплантаты с алмазоподобными покрытиями и уже представил свою новинку на недавнем Молодежном инновационном форуме. Почему именно такой вариант? «Потому что алмазоподобные покрытия представляют собой чистый углерод, а ведь и наш организм в основном состоит из воды и углерода. Поэтому такой материал видится наиболее биологически безопасным, — объясняет Владимир Казбанов. — Он обладает химической инертностью, то есть не вступает ни в какие реакции, а это и есть наша цель. Кроме того, по прочности материал приближается к алмазу, а это важно для соприкасающихся подвижных элементов протезов». В итоге срок службы искусственных суставов будет не 5 — 10 лет, как теперь, а значительно больше. Это существенно, ведь операция по замене весьма травматична, а пациенты в течение жизни проходят через нее и 2, и 3 раза.

Из теории в практику

Уникальная технология нанесения алмазоподобного покрытия отработана в научном инженерном центре «Плазмотег» Физико–технического института НАН Беларуси — для этого создан не имеющий аналогов в мире аппарат: плазменный импульсный ускоритель, позволяющий получать алмазные пленки, в том числе и с добавками различных металлов. Белорусскими учеными применено и еще одно ноу–хау: в покрытие для имплантатов сделали добавку наночастиц серебра. «В рамках доклинических исследований на базе Института физиологии НАН Беларуси мы провели эксперименты по оценке реакции организма на соприкосновение с подобным материалом. И оказалось, что у алмазоподобных покрытий проявляются антибактериальные свойства, препятствующие возникновению воспалительных процессов, и даже незначительные противоопухолевые эффекты, которые усиливаются при добавлении частиц серебра, — рассказывает Владимир Казбанов. — Практика показала: такие имплантаты хорошо приживаются, нетоксичны, не оказывают негативного влияния на организм и при этом очень прочны, износостойки».

Ученые уверены, что переход их идеи из теории в широкую практику и снизит процент осложнений, и улучшит качество жизни пациентов. Более того, вполне возможно, очень заинтересует она стоматологов, ведь и они сейчас активно используют имплантаты, которые внедряются в костную ткань.

Автор публикации: Юлия ВАСИЛИШИНА

Фото: Александр РУЖЕЧКА