Ученые Томского политехнического университета работают над созданием остео- и иммуностимулирующих материалов для персонализированной медицины при политравме, осложненной различными патологиями. Недавно проект получил грант в рамках конкурса постдоков — в ближайшие четыре года он будет реализовываться в стенах лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ.
Как рассказывает руководитель проекта, научный сотрудник Управления проректора по научной работе и инновациям ТПУ Анна Козельская, организм каждого человека имеет свои индивидуальные особенности. Например, у многих пациентов после операции эндопротезирования возникают осложнения — боль, расшатывание элементов конструкции эндопротеза. Эти симптомы характерны для металлоза, вызванного вживлением металлического имплантата в организм человека. Среди людей старшего возраста наиболее распространенным заболеванием является остеопороз. Он характеризуется снижением плотности костной ткани, и, как следствие, повышенной хрупкостью костей скелета, что также приводит к расшатыванию имплантата.
«Перед хирургами, оперирующими таких пациентов, стоит задача не только поставить имплантат, заменяющий утраченную кость, но и предотвратить нежелательные реакции организма — тем самым, снизить риск отторжения, — объясняет Анна. — В рамках проекта наша команда работает над созданием материала, который будет способствовать регенерации костной ткани, а также, за счет включения в его структуру лекарственных препаратов, стимулировать иммунную систему. Это позволит значительно сократить сроки реабилитации пациентов. Варианты препаратов могут быть самые разные — противовоспалительные или противогрибковые, в жидкой форме, наночастицы или полимерные композиции».
По словам политехников, создание таких материалов — актуальная задача во всем мире. Они помогут исключить аллергические реакции, инфицирование ран и отторжение имплантата при хирургических вмешательствах у пациентов, которые повредили кости и внутренние органы вследствие различных аварий, падения с высоты, ранения в горячих точках, а также метастазов кости в результате онкологии.
В составе команды Анны Козельской над проектом работают инженер Инженерной школы ядерных технологий Александр Федоткин и студент третьего курса Инженерной школы новых производственных технологий Виктор Смирнов.
Александр Федоткин окончил магистратуру по направлению «Техническая физика» — несколько лет он занимается нанесением кальций-фосфатных покрытий на поверхности металлических имплантатов методом высокочастотного магнетронного распыления, поступает в аспирантуру ТПУ.
«Для предотвращения нежелательного контакта металлической основы имплантата с тканями организма на имплантат наносят кальций-фосфатные покрытия, — рассказывает Александр. — Моя работа связана с исследованием влияния состава распыляемых мишеней на физико-химические, механические и биологические свойства покрытий, в том числе — влияние добавок магния и стронция в структуре кальций-фосфатных мишеней. Стронций в качестве заместителя активно используется благодаря его высокой эффективности в борьбе с остеопорозом. В свою очередь, магний стимулирует остеобласты. Подобные покрытия являются перспективными и востребованными у пациентов при политравме, осложненной остеопорозом».
Виктор Смирнов — химик, занимается нанесением кальций-фосфатных покрытий методом микродугового оксидирования. По сравнению с методом высокочастотного магнетронного распыления, используемый студентом метод позволяет формировать пористые покрытия на материалах медицинских имплантатов.
«Услышав о наборе в команду для работы над проектом, я сразу заинтересовался и в скором времени успешно прошел собеседование. Для меня это интересная возможность продемонстрировать свои знания и навыки, а также многому научиться в процессе работы у коллег. Свою жизнь я планирую тесно связать с наукой, и данный опыт будет мне очень полезен», — говорит Виктор.
«Считаю, что главное слово в названии нашего проекта — персонализированный, поскольку мы разрабатываем материалы, подходящие конкретному пациенту, — подчеркивает руководитель команды. — Тематика нашего исследования является отдельным направлением, которое активно развивается в научном коллективе под руководством доцента Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга Сергея Твердохлебова. Именно благодаря существующему у коллектива научному заделу и опыту выполнения аналогичных работ, наш проект был поддержан администрацией вуза».
На сегодняшний день Анна Козельская продолжает набор специалистов в свою команду: «Я буду рада принять в команду молодых, целеустремленных, работоспособных студентов, чья специализация связана с материаловедением, физикой, химией, биологией и/или медициной. Ребята, которых заинтересовал наш проект, могут писать мне на почту kozelskayaai@tpu.ru ».
Источник: Официальный сайт ТПУ