Учёные Новосибирского государственного технического университета НЭТИ совместно с коллегами из Томского государственного университета создали композитный материал для применения в хирургической стоматологии. Об этом сообщили в пресс-службе НГТУ НЭТИ.
Инициатором проекта выступил стоматологический факультет НГМУ. Цель — разработать материал в двух вариантах: с металлическим каркасом и без него. Учёные НГТУ НЭТИ создали биодеградируемую оболочку на основе модифицированного хитозана, а специалисты ТГУ разработали тонкую никелидтитановую сетку для укрепления композита.
Биодеградируемая оболочка на основе хитозана способствует регенерации мягких тканей, а никелидтитановая сетка внутри композита выполняет каркасную функцию, сохраняя заданный объём и предотвращая его уменьшение в процессе заживления. Это особенно важно для дентальной имплантации впоследствии. Технологический процесс включает погружение армирующей сетки в жидкий полимер и последующую стерилизацию изделия.
Сетка из никелида титана, разработанная под руководством Екатерины Марченко в лаборатории ТГУ, используется в медицинских изделиях благодаря механической стабильности, коррозионной стойкости и биосовместимости. Её сетчатая структура обеспечивает лёгкость и гибкость каркаса, необходимую для формирования геометрии композита и поддержания пространства для регенерации тканей. Биодеградируемая оболочка со временем полностью рассасывается, исключая необходимость в операции по её удалению.
Разработка находится на этапе доклинических испытаний. Первый этап — испытания in vitro — подтвердил биосовместимость, безопасность и отсутствие токсичности материала для клеток. На втором этапе — in vivo — эксперимент провели на лабораторных крысах с моделированным дефектом костной ткани. Для восстановления использовали три варианта: полимер без металлического каркаса, композит с никелидтитановой сеткой и комплекс из хитозановой основы и мезенхимальных стволовых клеток.
По завершении эксперимента у животных взяли биоматериал для гистологических исследований. Цель — оценить динамику заживления и регенерации костной ткани, а также определить, какая из трёх модификаций наиболее эффективна. Результаты ожидаются к концу года.
«Полимер на основе модифицированного хитозана способен стимулировать регенерацию мягких тканей, а никелидтитановая сетка внутри композита выполняет каркасную роль — сохраняет заданный объем в мягких тканях и не дает им просесть в процессе заживления. Это особенно важно, например, для последующей дентальной имплантации. Технологически процесс создания материала выглядит так: в жидкий полимер погружают армирующую металлическую сетку, после чего готовое композитное изделие проходит обязательную стерилизацию. Погружение никелида титана в полимер позволяет комбинировать два эффекта: создание каркаса для поддержки мягких тканей и одновременно стимуляцию тканевой регенерации», — рассказал младший научный сотрудник Центра технологического превосходства НГТУ НЭТИ кандидат медицинских наук Александр Самохин.
Проект реализуется в рамках стратегического технологического проекта НГТУ НЭТИ «Новые инженерные решения и искусственный интеллект для биомедицины» программы «Приоритет-2030». В дальнейших планах — оформить патент и зарегистрировать разработку как медицинское изделие.
Для имплантатов создают не только новые материалы, но и защитные покрытия. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», учёные разработали многослойное покрытие для титановых имплантатов, в котором антибиотик размещается в порах кальций-фосфатного слоя, а полимерная плёнка сверху замедляет его высвобождение. Покрытие защищает металл от коррозии и снижает риск отторжения.