Разработаны искусственные связки, ускоряющие восстановление пациента 

Разработаны искусственные связки, ускоряющие восстановление пациента
Фото: Газета.Ru
Ученые создали новый тип искусственных связок суставов. Имплантат представляет собой бесшовную трубку из полиэтилентерефталата, покрытую каркасом из углеродных нанотрубок и коллагеном. Опыты показали, что время реабилитации пациента уменьшилось на 7 недель, а вероятность повторной операции снизилась в 2,5 раза по сравнении с традиционными синтетическими имплантатами. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Разрыв передней крестообразной связки коленного сустава — одна из самых частых и неприятных травм, на нее приходится больше половины общего числа повреждений суставов. Для лечения подобной травмы необходимо имплантировать донорские или синтетические связки. Однако в первом случае есть вероятность отторжения чужой ткани, а во втором — искусственные материалы могут обладать низкой биосовместимостью и плохо приживаться. В обеих ситуациях потребуется повторная операция, которая увеличивает срок восстановления больного.
Решение этой проблемы удалось найти ученым из НИУ «МИЭТ», Сеченовского университета, «РГАУ-МСХА», «МОНИКИ» и НИУ «СГУ». Разработанный ими имплантат представляет собой волокна из термопластика полиэтилентерефталата (ПЭТ) с покрытием на основе каркаса из одностенных углеродных нанотрубок, сформированного инфракрасным излучением в матрице из коллагена. В отличие от других полимеров, к примеру, полиэстера и полипропилена, ПЭТ с меньшей вероятностью вызывает воспаление суставной полости. Однако этот материал обладает низкими биологическими свойствами, поэтому в области имплантации в кость возникает рубец из соединительной ткани, которая мешает восстановлению пациента и повышает риск повторной операции. Чтобы исправить это, ученые искали материал с улучшенной биосовместимостью, который способен усилить механические свойства соединения между имплантатом и костью. В результате изучения различных биополимерных материалов, например белков организма, и их взаимодействия с ПЭТ волокнами, ученые пришли к идее комбинирования углеродных нанотрубок с коллагеном. Таким образом, каркас из нанотрубок в коллагене обеспечил имплантат уникальной структурой за счет сильной связи между атомами углерода, а также улучшил восстановление и прорастание костной ткани. В свою очередь была достигнута бисовместимость ПЭТ-связок, и в результате заживления кости уменьшено количество соединительной ткани вокруг имплантата.
Разработанную технологию тестировали на кроликах, которым были имплантированы искусственные ПЭТ-связки с покрытием из углеродных нанотрубок с коллагеном. Шестимесячные испытания показали отличную приживаемость имплантата. Благодаря каркасной структуре из углеродных нанотрубок в матрице коллагена бедренная кость ровно и быстро зарастала и фиксировала имплантат связки, об этом свидетельствовали снимки с томографа. Гистологические исследования, проведенные спустя три и шесть месяцев после имплантации, показали отсутствие воспалительных процессов и образование новой костной ткани.