Ученые Северо-Восточного федерального университета приступили к разработке 3D-печатных штифтов для фиксации трубчатых костей из композиционного материала на основе полилактида и гидроксиапатита.

Полилактид — биосовместимый, биоразлагаемый, термопластичный полимер молочной кислоты, широко используемый в экструзионной 3D-печати. Гидроксиапатит — один из основных материалов в составе костей и зубной эмали. В медицине синтетический гидроксиапатит используется как костный наполнитель и материал для нанесения биосовместимых покрытий на имплантаты. Ученые считают, что фиксация костей при переломах с помощью биоразлагаемых штифтов будет предпочтительнее, чем использование металлических вариантов. 

«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 3D-печать штифтов позволяют создавать объекты практически с любыми формами и размерами, а использование гидроксиапатита в качестве наполнителя увеличит прочность конструкции и будет способствовать заживлению кости», — поясняет ведущий инженер учебно-научно-технологической лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» Института естественных наук СВФУ Нина Тимофеева.

Пока что работы находятся на раннем этапе: ученые изучают свойства материалов и подбирают оптимальные методы создания композитов на их основе. Помимо 3D-печатных штифтов ученые лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» исследуют возможность применения полилактида в производстве матриц для дермальных эквивалентов — пленок, засеиваемых фибропластами при лечении ожоговых ран. На это исследование в 2020 году Нина Тимофеева выиграла грант программы «Умник» Фонда содействия инновациям в размере пятисот тысяч рублей.

Источник