НОВОСТИ

В Перми разработали "цифровой конструктор" для создания искусственных костей

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали "цифровой конструктор" для создания имплантатов, повторяющих индивидуальную структуру костной ткани пациентов. Программа позволит эффективнее лечить сложные переломы, а также поможет в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии при наращивании костной ткани, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
Ключевая проблема традиционных скаффолдов (искусственный каркас для восстановления тканей - прим. ТАСС) - их упрощенная внутренняя архитектура. Они не повторяют сложную пористую структуру натуральной кости, что приводит к двум серьезным осложнениям: недостаточному приживлению с окружающими тканями и возникновению "эффекта стресс-экранирования", когда имплантат берет на себя всю нагрузку, а соседние костные участки постепенно атрофируются
- рассказала старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории "Механика биосовместимых материалов и устройств" ПНИПУ, кандидат физико-математических наук Наталия Еленская.

Создать искусственный аналог костной ткани (скаффолд) сложно - он должен быть механически прочным, чтобы выдерживать нагрузку как натуральная кость, и иметь правильную пористую структуру, чтобы в него могли прорастать клетки и сосуды, постепенно превращая искусственный каркас в живую ткань.

Существующие методы либо дают прочность, не обеспечивающую оптимальных условий для прорастания клеток и сосудов, либо наоборот. В итоге такие конструкции плохо приживаются или не полностью выполняют свои функции, что требует повторных операций и продлевает сроки реабилитации пациентов.
"Цифровой конструктор" скаффолдов
Разработка ученых Пермского политеха представляет собой компьютерную программу, с помощью которой специалисты могут создавать 3D-объекты имплантатов, используя сложные математические модели.
Главная особенность технологии - возможность легко настраивать свойства конструкции под анатомические и биомеханические особенности каждого пациента. Такой подход позволяет создавать искусственные кости, которые организм воспринимает как собственные
- отметили в ПНИПУ.

Программа анализирует данные компьютерной томографии пациента, определяет среднюю толщину костных перегородок и общую пористость.
Наш подход позволяет регулировать ключевые параметры имплантата: размер и форму пор, толщину внутренних перегородок, общую плотность структуры. Это обеспечивает оптимальные условия для прорастания кровеносных сосудов и костных клеток, а также правильное распределение механической нагрузки
- пояснил заведующий научно-исследовательской лабораторией "Механика биосовместимых материалов и устройств" ПНИПУ, кандидат физико-математических наук Михаил Ташкинов.

Как отметили в вузе, результаты исследования пермских ученых создают основу для применения этой разработки для лечения сложных переломов, восстановления костных дефектов, а также в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии при наращивании костной ткани. Разработка прошла этап компьютерного моделирования и готова к проведению доклинических испытаний. Исследование проводилось в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ.
Источник текста: ТАСС
Источник изображения: Шедеврум
2025-11-05 12:41 ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКА наука исследования ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ медицина биотех