Polymers: российские учёные создали «умные» костные имплантаты с памятью формы

Данное свойство проявляется при температуре, находящейся в пределах физиологического диапазона человеческого тела, что открывает возможности для проведения минимально инвазивных хирургических вмешательств.

Технология, лежащая в основе данного подхода, базируется на создании имплантата с помощью методов 3D-печати, который соответствует форме костного дефекта. Имплантат подвергается нагреву, что приводит к его сжатию до компактного состояния, после чего он охлаждается. В процессе хирургического вмешательства имплантат вводится в целевую область через небольшой разрез. При температуре человеческого тела (36–39°C) имплантат восстанавливает свою изначальную форму, заполняя костный дефект, что исключает необходимость сложной подгонки и минимизирует травматичность процедуры.

Одним из значимых достижений стало снижение температуры активации эффекта памяти формы. Для этого был использован биосовместимый полилактид, модифицированный добавлением полиэтиленгликоля. Введение 10% полиэтиленгликоля позволило снизить температурный порог активации с 60°C до 36–39°C, что обеспечивает безопасность для тканей. Лабораторные исследования показали, что пористые каркасы, изготовленные на основе гироида, демонстрируют восстановление формы на 97% в течение 6 минут при температуре 40°C, как указано на сайте Наука.рф.

Перспективные направления дальнейших исследований включают изучение механической прочности имплантатов при нагрузках, моделирующих физиологическое воздействие на костную ткань, а также проведение доклинических испытаний. Разработка данной технологии осуществляется в рамках программы «Приоритет-2030» и была опубликована в авторитетном научном журнале Polymers.