Исследователи из пражского Кейптаунского университета разработали напечатанные на 3D-принтере суставные имплантаты из титана с функцией высвобождения лекарственных препаратов
Исследователи из Пражского университета химии и технологий (UCT) совместно с врачами из университетской больницы Мотол разрабатывают индивидуальный, изготовленный методом 3D-печати титановый суставной имплантат, предназначенный для постепенного высвобождения лекарственных препаратов в организм после операции. В проекте используется пористая внутренняя структура, созданная на одном из самых современных в стране 3D-принтеров для металла, что позволяет сочетать механическую функцию имплантата со встроенным резервуаром для лекарственного препарата.
Принтер создает детали, сплавляя последовательные слои титанового порошка с помощью лазера, следуя компьютерной модели, разделенной на сотни или тысячи поперечных сечений. Для изготовления коленного имплантата требуется около 1300 слоев, а печать занимает примерно 10 с половиной часов.
Исследователь Иржи Кубасек заявил, что точность станка позволяет воспроизводить структуры, напоминающие естественную кость. «Это чрезвычайно точный станок, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань », — сказал он.
Кубасек сказал, что размер пор соответствует размерам пор в настоящей костной ткани. «Костная ткань не является твердым телом. Она от природы пористая, что позволяет жидкостям организма циркулировать через нее. Поры имеют ширину всего от десятков до сотен микрометров, и этот принтер позволяет нам воссоздавать структуры именно такого масштаба», — объяснил он.
Профессор Далибор Войтех, возглавлявший часть исследования, особо выделил имплантаты, разработанные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он отметил, что пористая структура способствует регенерации костной ткани, а также служит резервуаром для лекарств, подобранных индивидуально для каждого пациента.
Главная задача, оставшаяся перед исследователями, — определить материал-носитель, безопасный для организма и медленно распадающийся с контролируемой скоростью.
Войтех описал один из вариантов — небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку. «В этом конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал он.
Если этот подход окажется успешным, исследователи заявили, что в будущем имплантаты суставов смогут обеспечивать целенаправленное лечение в период восстановления, снижая риск инфекции и высвобождая лекарство непосредственно там, где оно необходимо.
Исследователи из Пражского университета химии и технологий (UCT) совместно с врачами из университетской больницы Мотол разрабатывают индивидуальный, изготовленный методом 3D-печати титановый суставной имплантат, предназначенный для постепенного высвобождения лекарственных препаратов в организм после операции. В проекте используется пористая внутренняя структура, созданная на одном из самых современных в стране 3D-принтеров для металла, что позволяет сочетать механическую функцию имплантата со встроенным резервуаром для лекарственного препарата.
Принтер создает детали, сплавляя последовательные слои титанового порошка с помощью лазера, следуя компьютерной модели, разделенной на сотни или тысячи поперечных сечений. Для изготовления коленного имплантата требуется около 1300 слоев, а печать занимает примерно 10 с половиной часов.
Исследователь Иржи Кубасек заявил, что точность станка позволяет воспроизводить структуры, напоминающие естественную кость. «Это чрезвычайно точный станок, когда дело доходит до мельчайших деталей. Его можно использовать для создания различных пористых структур, имитирующих, например, естественную костную ткань », — сказал он.
Кубасек сказал, что размер пор соответствует размерам пор в настоящей костной ткани. «Костная ткань не является твердым телом. Она от природы пористая, что позволяет жидкостям организма циркулировать через нее. Поры имеют ширину всего от десятков до сотен микрометров, и этот принтер позволяет нам воссоздавать структуры именно такого масштаба», — объяснил он.
Профессор Далибор Войтех, возглавлявший часть исследования, особо выделил имплантаты, разработанные для тазобедренного, плечевого и голеностопного суставов. Он отметил, что пористая структура способствует регенерации костной ткани, а также служит резервуаром для лекарств, подобранных индивидуально для каждого пациента.
Главная задача, оставшаяся перед исследователями, — определить материал-носитель, безопасный для организма и медленно распадающийся с контролируемой скоростью.
Войтех описал один из вариантов — небольшой белый имплантат, напоминающий таблетку. «В этом конкретном случае имплантат пропитан материалом на основе сульфатов, фосфатов и серебра, обладающим антибактериальными свойствами. Он также содержит антибиотик ванкомицин, который действует как барьер против послеоперационных инфекций», — сказал он.
Если этот подход окажется успешным, исследователи заявили, что в будущем имплантаты суставов смогут обеспечивать целенаправленное лечение в период восстановления, снижая риск инфекции и высвобождая лекарство непосредственно там, где оно необходимо.