В России разработали эндопротезы, имитирующие структуру настоящей кости

Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого создали инновационные эндопротезы суставов, которые способны имитировать структуру натуральной кости. Вместо цельнометаллического имплантата, новый протез представляет собой тонкостенную, но прочную решетку, в которую со временем врастает костная ткань пациента. Данную информацию сообщает портал ТАСС.

Инженеры стремились сделать имплантат не просто инертной опорой, а активной средой, способствующей регенерации. Изменяя геометрию ячеек, они программируют материал, задавая ему необходимую жесткость для конкретных свойств кости и создавая внутри пор условия для роста новой ткани. Свойства имплантата определяются на этапе цифрового проектирования, пояснил ведущий инженер Михаил Жмайло.

Традиционные металлические имплантаты слишком жесткие и могут вызывать атрофию кости, так как «отбирают» нагрузку. Для решения этой проблемы применяются мета-биоматериалы, представляющие собой сложные решетчатые структуры, напоминающие пчелиные соты. На этапе проектирования жесткость имплантата настраивается под конкретного пациента, чтобы нагрузка при движении распределялась физиологично.

Компьютерное моделирование показало, что всего за три месяца биоматериал полностью заполняет искусственный каркас. Перед печатью протезов из титанового сплава цифровые копии прошли испытания на суперкомпьютере в различных сценариях.

Директор ПИШ СПбПУ Алексей Боровков отметил, что важен не только конкретный протез, но и методология, позволяющая разрабатывать имплантаты с предсказуемым поведением под разные клинические задачи. В будущем планируется создание имплантатов, адаптированных под анатомию и образ жизни пациентов.