23 May 2023, 22:00

Ученые протестировали новый металлотрикотаж в закрытии ран у крыс

Ученые протестировали новый металлотрикотаж в закрытии ран у крыс
Имплантаты из металлотрикотажа, изготовленные в ТГУ
Source: Пресс-служба ТГУ

Биоинженерные конструкции позволяют заместить самые разнообразные дефекты тканей. Вне зависимости от материала-основы, они должны быть максимально близкими по своим свойствам к живым структурам, безопасными для организма и обладать достаточной прочностью. Особенно это критично для больших дефектов, например, при ранениях туловища, когда конструкция должна служить не просто гибким каркасом для новых тканей, но и безопасно удерживать внутренние органы в полости.

Ученые Томского государственного университета при поддержке мегагранта правительства РФ разработали новые материалы для закрытия различных дефектов мягких тканей — кожи, мышц, стенок кровеносных сосудов, сухожилий, связок, внутренних органов. Недавно ученые успешно провели доклинические испытания in vivo с участием лабораторных крыс — у них процессы регенерации начались уже через две недели.

«Для изготовления имплантатов использовалась тонкая проволока из никелида титана диаметром 60-90 микрометров, — говорит заведующая лабораторией сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Екатерина Марченко. — Из нее на специальном оборудовании была связана конструкция с особым способом соединения петель — металлотрикотажная сетка. Имплантаты из металлотрикотажа могут закрывать дефекты мягких тканей после различных повреждений, деформаций, врожденных патологий, травм, например, полученных в ДТП или в результате огнестрельных ранений, колото-резаных ран».

В ходе доклинических испытаний, совместных с коллегами из Уральского государственного медицинского университета, биомеханические свойства мягких имплантатов тестировались на 40 крысах. Животным наносили торакоабдоминальные дефекты, то есть раны, нарушающие целостность диафрагмы, грудной и брюшной полостей, а затем закрывали их с помощью металлотрикотажной сетки. На 14, 30, 60 и 90 день ученые исследовали макроскопические структурные особенности в месте прикрепления имплантата к тканям и на участках контакта с подлежащими органами, оценивали воспалительный процесс. Наряду с этим проводилось гистологическое и электронно-микроскопическое исследование с оценкой особенностей проникновения новых тканей сквозь сетчатую структуру металлотрикотажа.

«В ходе роста животных и набора веса через 30 суток при гистологическом исследовании и электронной микроскопии отмечено, что шероховатая микропористая структура проволоки из TiNi, а также биомеханическое поведение двухслойного металлотрикотажа обеспечивают оптимальную интеграцию эндопротеза в тканях организма, формируя эластичный каркас, близкий к естественному, – рассказывает Екатерина Марченко. – Двухслойный металлотрикотаж из никелида титана показал очень хорошие результаты. В скором времени начнутся клинические испытания на базе отделения общей хирургии военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге. Недавно им были переданы биоинтерфейсы, которые будут имплантированы пациентам с их добровольного согласия».

Read also

Танталовое покрытие сделало костные имплантаты более износостойкими
Оно состоит из двух слоев — собственно тантала и его оксида, — которые формируют уникальную структуру материала: сверхтвердые включения окружаются пластичной матрицей
Biomedicine
Materials Science
Mechanics of materials
3 March 2023
Ученые описали поведение волокна материала для регенеративной медицины
Это позволит создавать конструкции, обеспечивающие оптимальную скорость регенерации тканей
Biomaterials
Biomedicine
Materials Science
Mechanics of materials
13 October 2022
Высокоэнергичные ионы превратили графен в наноалмазы
Ученые получили стабильный материал, состоящий из графена и наноалмазов, облучив многослойный графен быстрыми тяжелыми ионами. Возможность управлять механическими свойствами нового наноструктурированного материала в сочетании с легкостью и гибкостью графена открывает перспективы для его использования в космической авиации, автомобильной промышленности и медицинских устройствах.
Materials Science
Mechanics of materials
Mechanochemistry
17 March 2024
Сплав никеля, марганца, олова и меди сделает холодильники экологичнее
Ученые выяснили, что сплав никеля, марганца, олова и небольшого количества меди под действием магнитных полей (при разовом включении/выключении магнитного поля) практически необратимо охлаждается на 13°С. Авторы предложили использовать эту особенность в гибридных системах охлаждения бытовых приборов, например холодильников. Такие системы комбинируют различные методы охлаждения для достижения более эффективной и экологически устойчивой работы.
Materials Science
Mechanics of materials
Metals and their alloys
2 February 2024
Белок кальмара стал основой каркаса для выращивания клеток и тканей
Предложенный материал по химическому составу близок к белкам млекопитающих и не токсичен, а потому способствует быстрому прикреплению и делению культур стволовых клеток человека
Biomaterials
Biomedicine
Materials Science
2 May 2023
Нейросеть точно предсказала прочность сплавов всего по двум параметрам
Она определила, что на модуль Юнга в основном влияют два показателя: предел текучести и температура стеклования. Точность предсказания на их основе составила 98% в сравнении с экспериментально полученными значениями
Artificial intelligence
Materials Science
Mechanics of materials
Metals and their alloys
4 April 2023