Молодой ученый из Томска Никита Торопков изобрел технологию получения материала для протезирования

6 августа 2016

«Идеология исследования заключается в имитации костной ткани. То есть она будет и по биологическому составу, и по своим физико-механическим характеристикам повторять костную ткань. Это стало возможным при использовании 3D-технологий. То есть мы печатаем имплантат на 3D-принтере, замещаем костный дефект или утраченный фрагмент пациента, конечно, в тяжелых случаях необходима наружная поддержка. Спустя несколько недель все срастется – имплантант замещается костной тканью. Иными словами, моя разработка в недалеком будущем может помочь людям с тяжелыми травмами вернуться к полноценной жизни в короткий срок.

Об особенности разработки

Как таковые материалы для протезирования на основе фосфата кальция уже используются, обычно они применяются специалистами в челюстно-лицевой хирургии и в качестве напыления на различные металлические имплантанты. Однако полноценных объемных структур на данный момент не создается, ввиду его малой прочности. Именно поэтому одной из главных задач является упрочнение этого материала.

Сама человеческая кость состоит из различного набора кальциевых фосфатов, полимеров, белков и т.д. Однако армирующим компонентом здесь являются различные полимеры. Я же предлагаю замещать этот армирующий материал полимерами молочной кислоты. Преимущество такой методики в том, что эти полимеры с течением времени растворяются в организме без остатка, а образование костной ткани совпадает с периодом рассасывания полимера, материалом для которой служит тот самый кальция фосфат.

Об актуальности разработки

С течением жизни человек изменяет свои размеры костей. До 21 года кости растут, потом идет период стабилизации до 57-60 лет, а уже после – кости немного укорачиваются. Такие изменения порождают ряд проблем. С подростками понятно: невозможно вживлять имплантанты из-за того, что кости растут, а с пожилыми людьми все намного сложнее. Например, когда человеку вживили титановый имплантант, то по достижении определенного возраста в гравитации человек начинает терять в росте 2-3 сантиметра. Это приводит к тому, что в организме зачастую запускаются различные нежелательные побочные процессы. Именно поэтому настолько актуально создание имплантантов, которые бы с течением времени замещались на родную костную ткань.

Еще один важный фактор: скорость рассасывания должна быть равна скорости новообразования кости. Мы уже практически приблизились к этому важному моменту. Если материал растворится быстрее, то кость просто не успеет окрепнуть, и перелом неизбежен. Есть и другая сторона медали – если кость будет нарастать слишком быстро, то велик риск отторжения. Как раз сейчас мы ищем ту золотую середину, которая позволяла бы использовать их в имплантологии и репаративной хирургии.

О том, на какой стадии находится разработка

Сейчас нам предстоят доклинические и клинические испытания, пройдя которые, методику можно будет использовать. В России несколько консервативная медицина, поэтому определенные сложности есть. В настоящее время у нас еще с 60-х годов применяются никельтитановые, циркониевые и алюмоциркониевые имплантанты. О композитах пока речи не идет, потому что ни один ортопед не готов к их использованию. Все это происходит потому, что данные элементы подлежат долгой сертификации, и чтобы применять их на практике, хирург должен полностью освободить себя от ответственности, а все последствия таких действий должен принять на себя тот, кто соглашается на такой эксперимент.

В настоящее время очень важны доклинические испытания, чем лучше будут показатели таких испытаний, тем больше вероятность, что технология перейдет на клинический уровень. Надо сказать, что наши медучреждения готовы к таким экспериментам, но явного содействия они не проявляют из-за скепсиса.

О динамичном развитии

Мне изначальна была интересна тема протезирования, затем проводимые научные эксперименты стали давать хорошие результаты. Потом я стал активно участвовать в различных конкурсах, и проект получил поддержку РОСНАНО. Сейчас есть несколько инвесторов и вузов, которые готовы оказывать поддержку. Проект развивается довольно быстро – ему еще нет и года, а мы уже вышли на уровень доклинических испытаний. С такой скоростью на медицинский рынок выходят только БАДы и гомеопатические препараты, которые не требует серьезной сертификации.

О стоимости имплантатов

По предварительным расчетам, стоимость наших имплантатов будет гораздо дешевле аналогов. Например, печать бедренной кости весом более 0,5 килограмма будет стоит около 70 тыс. рублей. В Австралии ту же самую кость изготовили бы в три раза дороже.

Наукой я занимаюсь с 11-го класса. Тогда я ходил в кружок при кафедре нашего Томского политехнического университета. Нашими кураторами были доктора и кандидаты наук, что говорит о серьезности работы. Исследования переходили из школьной среды в метастуденческую. То есть исследования уровня бакалавров выполнялись школьниками, которые не обладали достаточной базой профессиональных знаний. Постепенно я увлекся всем этим, да так, что сейчас не представляю себя вне научной среды.

О российской науке

Российской науке не хватает трезвого взгляда на новые вещи. Большинство профессоров, с которыми я сталкиваюсь в процессе работы, крайне консервативны. В основном это представители медицинского сообщества. Если говорить о профессорах, которые занимаются наукой в стенах вузов, то они инновационно настроены. Однако тут-то и получается та нестыковка, которая тормозит сам процесс: одни за новшества, другие – за традиции. За счет этого у нас в стране наблюдается большое количество разработок, но малое их применение на практике.»