Томские ученые создали новый инструмент для реконструктивной хирургии

Ученые Томского государственного университета создали сверхэластичные, гиперупругие импланты из никелида титана для реконструктивной хирургии. Исследования поддержаны мегагрантом нацпроекта «Наука и университеты», сообщили в университете.

«Необходимость в замещении, восстановлении или поддержании мягких тканей у пациентов возникают в разных ситуациях, например, у онкобольных людей после удаления злокачественных образований. Речь идет о дефектах разных мягких тканей — кожи, мышц, стенки кровеносных сосудов, сухожилий, связок, внутренних органов. Одним из главных требований к имплантам такого назначения является то, что в условиях динамической физиологической среды они должны вести себя в механическом поведении подобно родным тканям, то есть деформироваться и восстанавливать свою исходную форму», — поясняет старший научный сотрудник лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Гульшарат Байгонакова.

В качестве материала для замены, армирования и восстановления мягких тканей ученые используют сплав никелида титана. Этот материал с памятью формы широко известен и используется в медицине, но его уникальные свойства и возможности изучены не полностью. Характеристики, необходимые для имплантов, ученые обеспечили за счет новой формы, придаваемой материалу. Из сплава TiNi они изготовили проволоки толщиной 60-90 микрометров. Из проволоки на специальном станке была связана конструкция с особым способом соединения петель — металлотрикотажная сетка.

В ходе экспериментальных исследований была изучена выносливость конструкций — способность многократно деформироваться и полностью восстанавливать свою форму. Испытания показали механически устойчивую обратимую циклическую сверхэластичную деформацию TiNi проволоки в интервале до 8%. Конструкции из сверхэластичной проволоки могут выдерживать миллионы таких циклов деформации. Для сравнения, у большинства металлических медицинских материалов максимальная обратимая деформация достигает 0,2% и использовать их можно только в статических условиях нагрузок.

На третьем этапе проекта ученые ТГУ будут оценивать совместимость имплантов с биотканями в исследованиях на клеточных культурах и с участием лабораторных животных. Наряду с этим будут проведены исследования на базе нескольких медицинских учреждений Томска.

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.