Ученые разработали новый прочный и эластичный материал для восстановления костей, который по своим свойствам максимально приближен к натуральной ткани. Разработка способна изменить подход к лечению переломов и сложных костных повреждений, существенно упростив работу хирургов и повысив качество жизни пациентов, передает inbusiness.kz со ссылкой на Naked-Science.
Исследователи создали инновационный материал на основе широко используемого фосфата кальция, дополнив его лимонной кислотой, полиакриловой кислотой и L-формой полиаспарагиновой кислоты. Получившаяся структура сочетает в себе жесткость и гибкость, что ранее считалось трудно достижимым. Новый состав ученые назвали "нанокостным цементом".
"Этот материал максимально приближен по составу к натуральной кости, безопасен и биосовместим. Более того, до отверждения ему можно придать любую форму, что делает его одним из наиболее перспективных вариантов для восстановления кости", — отметил доктор У Цзюнь (Wu Jun).
Проблема восстановления костей остается одной из ключевых в хирургии. При крупных повреждениях часто приходится проводить костную пластику, используя собственные ткани пациента или донорские. Однако оба метода имеют ограничения: аутографты могут вызывать осложнения и деформации, а донорские ткани несут риск инфекций и иммунного отторжения.
Альтернативой служат искусственные костные материалы, получаемые путем смешивания кальцийсодержащих порошков с жидкими растворами. Однако такие материалы обладают недостаточной прочностью и почти не поддаются деформации, что делает их уязвимыми к растрескиванию и снижает их долговечность.
Разработанный "нанокостный цемент" устраняет эти недостатки. Ученые использовали технологию фиксации нанокластеров, объединив механические свойства органических гибких и неорганических твердых компонентов. Это позволило создать материал, который не только выдерживает значительные нагрузки, но и адаптируется к естественным движениям тела.
После поглощения воды новый материал увеличивается в объеме и сохраняет максимальную прочность на сжатие. Он формирует пористую структуру, способствующую адгезии клеток организма, что ускоряет заживление и обеспечивает прочное сращивание с костью.
Исследователи отмечают, что до момента отвердевания материал можно формировать под любую анатомическую форму, включая сложные или нестандартные дефекты. Это особенно важно для реконструктивной хирургии, где точность и индивидуальная адаптация играют ключевую роль.
По словам авторов исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, новый "наноискусственный костный материал" может стать эффективной альтернативой традиционным костным трансплантатам. Он не только повысит надежность восстановления, но и сократит время операций и реабилитации.
Фото: Nature Communications
Читайте по теме:
Искусственный интеллект поможет врачам принимать решения и ставить диагнозы
