Нові імплантати допоможуть повернутися до активного життя
До повномасштабного вторгнення російських військ в Україну сучасні імплантати були потрібні сотням пацієнтів. Нині ж вони потрібні тисячам українців. Саме тому науковці Сумського державного університету з нетерпінням очікують відновлення фінансування дослідження, присвяченого темі індивідуалізованих імплантів в ортопедії. Їх проєкт «Персоналізовані біоінженерні скаффолди для остеохондральної регенерації, отримані методом адитивного виробництва з покращеними властивостями поверхні» переміг у конкурсі «Підтримка досліджень провідних та молодих учених» Національного фонду досліджень України і до війни отримував грантове фінансування Фонду.
Які саме імплантати розробляють науковці і як багато вдалося зробити до початку повномасштабного вторгнення, розповів керівник проєкту, завідувач кафедри наноелектроніки та модифікації поверхні факультету електроніки та інформаційних технологій Сумського державного університету Олександр Погребняк.
– Над розробкою індивідуалізованих імплантатів працюють сьогодні чимало наукових колективів, – зазначив дослідник. – Наша ж команда створює нову поверхню матеріалів, здатну інтегруватися з тканинами організму і пришвидшити процеси регенерації. Це дуже важлива тема, адже сучасних імплантатів сьогодні катастрофічно не вистачає.
Науковець пояснив, що особливістю дослідження є створення комбінованого метал/полімер імплантату для забезпечення відновлення всього суглобу. Інакше кажучи, дослідники створюють новий тип металевих пористих імплантатів з активною поверхнею з урахуванням будови опорно-рухового апарату кожного окремого пацієнта. І саме полімерна складова на поверхні імплантату забезпечить його інтеграцію в організмі.
– Ми спираємося на найновітніші досягнення багатьох галузей науки – фізики, хімії, металургії, біології, медицини, – розповів Олександр Дмитрович. – Наприклад, ми використовуємо нові наноламінати MXene як носія біологічно-активних речовин, що стимулюють розвиток кісткової тканини. Ці наноламінати відкрив наш співвітчизник, професор Юрій Гогоці (Університет Дрекселя, США).
До початку війни команда виконала велику частину досліджень. Науковці розробили нову технологію створення покриття на тривимірних імплантатах за допомогою плазмової електролітичної оксидації. Вони дослідили також, як наноструктури, створені за допомогою фемтосекундного лазера, впливають на процеси остеоінтеграції.
Вчені створили композитні матеріали з полімеру та MXene, здатні проводити струм, що важливо для використання в тканинно-інженерних конструкціях. «Загалом, у нас уже є окремі складові для досягнення запланованої мети, – додав Олександр Дмитрович. – На жаль, війна внесла корективи у терміни виконання проєкту. Ми закінчимо його пізніше, але обов’язково – закінчимо!».
Місто, у якому працюють науковці, знаходиться неподалік від українського-російського кордону, тому одним з перших потрапило під ворожі обстріли. У лютому й березні 2022 року чимало районів Сум залишилися без світла, води й опалення. Постраждала й лабораторія клітинних культур СумДУ. «Зокрема, через відсутність електроенергії було втрачено всі клітинні лінії, важливі для нашого дослідження», – зазначив керівник проєкту.
Втім, команда проєкту не пасує перед труднощами (навіть якщо вони здаються непереборними). Поступово відновлено роботу лабораторії клітинних культур, нині науковці продовжують роботу зі створення полімерних нановолоконних матеріалів. Зокрема, тривають дослідження пористих металевих імплантатів.
Команда проєкту дуже професійна, до неї входять і вчені-фізики (Олександр Погребняк та Катерина Смірнова), і біолог (Сергій Кириленко), і лікарі-експериментатори (Максим Погорєлов та Володимир Дейнека).
– Дуже важливо, що до команди СумДУ приєдналися потужні співвиконавці: ТОВ «Центр матеріалознавства» (Олексій Гогоці й Вероніка Загородна) та ПП «ЕКСІМА» (Олег Міщенко), – продовжив розповідь Олександр Погребняк. – «Центр Матеріалознавства» є всесвітньовідомим виробником MXene, тому ми маємо найкращі в світі матеріали для нашого проєкту. А Олег Міщенко є ще й лікарем-практиком. Він точно знає, яким має бути кінцевий продукт і надає нам важливі рекомендації. (До речі, сьогодні Олег Міщенко на своєму робочому місці в Запоріжжі допомагає українським воїнам). Я впевнений, що наша команда здатна виконати проєкт за будь-яких умов, навіть попри війну і труднощі воєнного часу.
Світлана ГАЛАТА
