Научный коллектив под руководством доцента кафедры экспериментальной физики ФТИ ТПУ Сергея Твердохлебова разрабатывает гибридные имплантаты, в том числе, на основе биорезорбируемых полимеров, которые со временем полностью растворяются в организме, а на их месте образуется новая костная ткань. С помощью таких имплантатов врачи смогут оперировать тяжелейшие травмы, в том числе, травмы лица и головы, и восстанавливать костную ткань онкобольным. По словам ученых, аналогов томским имплантатам не существует. Сейчас опытные образцы таких имплантатов, произведенные при помощи аддитивных технологий (на 3D-принтере), успешно проходят доклинические испытания и постепенно будут выходить на стадию клинических.
В одном из ведущих ортопедических центров России — Российском научном центре «Восстановительная травмоталогия и ортопедия» им. акад. Г. А. Илизарова Министерства здравоохранения России (Центр Илизарова, город Курган) — имплантаты, произведенные в Томском политехе, проходят доклинические исследования на крупных лабораторных животных.
Ученые-медики предполагают использовать в своей практике композитные имплантаты, которые состоят из металлической сетки-арматуры и полностью растворяющегося в организме полимера, для восстановления костных дефектов, реконструктивно-восстановительной хирургии черепно-лицевой области у больных травматологического и онкологического профиля, а также имплантаты с различными биоактивными покрытиями.
«По показаниям в некоторых случаях врачи уже могут применять новые имплантаты для лечения пациентов. Например, когда у ребенка кости не держат его собственного веса, метод лечения с использованием интрамедуллярных имплантатов с биоактивными покрытиями, которые помогают формированию кости, является самым оптимальным», — рассказывает Сергей Твердохлебов.
По его словам, в НИИ онкологии Томска закончены испытания экспериментальных образцов имплантатов для реконструктивно-восстановительной хирургии черепно-лицевой области. Исследования медико-биологических свойств имплантатов показали их эффективность и онкобезопасность.
«Мы получили рекомендацию о продолжении испытаний наших разработок уже на клиническом уровне, наш индустриальный партнер ООО «КОНМЕТ» (г. Москва) подтвердил готовность проекта к переходу в стадию опытно-конструкторских работ. А совсем недавно, в конце 2016 года, прошли испытания совместной разработки ТПУ, НИИ кардиологии и ООО «Нанокор» — кардиологических стентов на основе биодеградируемых материалов и специальных наночастиц. Эта работа выполняется нами совместно с кафедрой биотехнологии и органической химии ТПУ и НИИ кардиологии. Испытания in vivo (на живом организме) провела компания «ИФАР». Результаты показали, что нам необходимо усовершенствовать состав композитного материала, сейчас мы работаем над этим. В дальнейшем совместные лабораторные испытания продолжатся», — продолжает Сергей Твердохлебов.
В числе новых интересов научного коллектива — разработка внутрикостных имплантатов для крепления биоэлектрического экзопротеза. Такой протез позволит человеку жить полноценной жизнью, пока «умные» имплантаты помогают его организму восстанавливать поврежденную костную ткань.
Научный коллектив под руководством Сергея Твердохлебова представляет собой целую международную коллаборацию, состоящую из порядка 30 ученых из Томска, Кургана, Кемерова, Санкт-Петербурга, а также из Австралии, Германии, Великобритании и ряда других стран. Это не только политехники, но и академики, ученые других вузов и научных учреждений — физики, химики, медики, клиницисты, биологи, а также специалисты узких научных направлений.