Традиционно при артродезе — операции по обездвиживанию сустава для устранения хронических болей у животных с тяжелым поражением суставных тканей — широко применяются металлические конструкции. Для успешного лечения хирургу необходимо заранее предусмотреть фиксацию сочленяемых костей под определенным углом.
«Дай лапу, друг»: в России разработали ортопедические имплантаты для животных
Российские ученые представили прототип полимерного имплантата для фиксации суставов у больных кошек и собак. Биорезорбируемый материал будет безопасно рассасываться в организме животного и позволит избежать повторных хирургических вмешательств.
Freepik
Разработку планируют активно использовать в ортопедии.
Чтобы минимизировать риски осложнений и значительно ускорить реабилитацию пушистых пациентов, исследователи НИТУ МИСИС разработали экспериментальные образцы имплантатов для артродеза суставов животных.
Ветеринарные модели были созданы с помощью 3D-печати из биорезорбируемого полимера с эффектом памяти формы, усиленного минеральными наполнителями — гидроксиапатитом и диоксидом кремния. Такая комбинация улучшает прочность конструкции и делает ее более совместимой с костной тканью. Эффект памяти формы позволяет модифицировать исходную модель в соответствии с запланированной конфигурацией, чтобы создать наиболее функциональный артродез во время операции.
«Композиционные материалы с эффектом памяти формы — одно из инновационных медицинских средств для ортопедии, поскольку они способны обеспечить качественно более функциональную остеореконструкцию. Поскольку артродез необходим для поддержки восстанавливаемой конечности, то материал, наряду с биосовместимостью, должен по своим механическим свойствам соответствовать характеристикам трубчатых костей конечностей. Мы надеемся, что такие конструкции помогут ускорить восстановление и снизить риск осложнений у животных после операции», — рассказала Полина Качалина, магистрантка программы «Биоматериаловедение iPhD» НИТУ МИСИС.
Материал имплантата рассасывается в теле кошки или собаки после имплантации под влиянием различных физиологически активных факторов. Кроме того, он снижает нагрузку на организм и уменьшает риск развития инфекции.
«Преимущество предлагаемого подхода — в создании индивидуализированных биоинженерных конструкций, чтобы минимизировать хромоту, обеспечить оптимальную сочетаемость неподвижных суставов и зафиксировать их в положении, необходимом для поддержания симметрии опорно-двигательного аппарата», — добавила Наталья Анисимова, доктор биологических наук, профессор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.
Лабораторные исследования in vitro показали, что живые клетки хорошо прикрепляются к поверхности материала, а продукты его распада не оказывают токсического действия. В ближайший год ученые проверят способность экспериментальных образцов к самоустановке в теле животного, проанализируют биосовмеcтимость и эффективность.