Инженеры Томского политехнического университета совместно с коллегами из НИИ онкологии Томского НИМЦ разработали имплантаты нового поколения для челюстно-лицевой хирургии. Они изготавливаются из фторсодержащих полимеров при помощи 3D-печати по индивидуальным размерам. Технология полностью отечественная: от исходного сырья до производства готового имплантата. Исследование проводится при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» в рамках стратегического проекта ТПУ «Инженерия здоровья».

В современной медицине для изготовления имплантатов традиционно применяются три вида материалов: титан, керамика и полимеры. Последний материал имеет ряд преимуществ. Специалисты Инженерной школы химических и биомедицинских технологий ТПУ используют отечественное сырье — фторполимеры российской компании «ГалоПолимер» (Кирово-Чепецк). Они полностью удовлетворяют необходимым требованиям и стали полноценной заменой зарубежным полимерам.

Материал поступает в виде гранулята, тщательно просушивается, после чего загружается в экструдер, где происходит продавливание расплава через формующее отверстие. Температура и скорость экструзии задаются заранее. Процесс немного напоминает принцип действия мясорубки. На выходе ученые получают материал, с которым далее можно работать на 3D-принтере.

«Имплантаты на основе фторполимера легкие, быстро приживаются в организме, не подвержены наведенной радиации при лучевой терапии, не ощущаются на морозе, в отличие от металлических или керамических. А технология 3D-печати позволяет индивидуально подходить к каждому клиническому случаю», — отмечает руководитель проекта, научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгений Больбасов.

Имплантаты изготавливаются в предоперационный период на основе данных компьютерной томографии конкретного пациента. На этом этапе хирург имеет возможность моделировать индивидуальные изделия и воссоздавать тонкие, сложные части лица и шеи.

«Несмотря на точность планирования операции и имплантата, всегда есть вероятность того, что в ходе сложной операции потребуется корректировка. В отличие от изделий из титана или керамики, разработанные имплантаты предоставляют хирургу уникальную возможность манипуляций с имплантатом для его корректировки в условиях операционной, это позволяет точно «подогнать» имплантат в тканевое ложе», — говорит старший научный сотрудник отделения опухолей головы и шеи НИИ онкологии Томского НИМЦ Денис Кульбакин.

Сейчас разработка томских ученых на стадии доклинических исследований. Внедрить имплантаты в практику специалисты планируют в течение полугода.

«Полимерные имплантаты для челюстно-лицевой хирургии — результат эффективной коллаборации химиков, биомедиков, физиков Томского политеха и практикующих хирургов из НИИ онкологии. Сегодня в ТПУ мы создаем современные имплантаты нового поколения, в которых нуждается не только Томская область, но и Россия в целом», — подчеркивает директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Марина Трусова.

 

На фото - образцы имплантатов

Информация и фото предоставлены пресс-службой Томского политехнического университета