استبدال مادة البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي استبدال أنسجة العظام أو بوليمر الحديد

مرحبا بالجميع! لدينا أخبار - لقد نجح العلماء الروس في اختبار غرسات عظمية قابلة للإلغاء استنادًا إلى البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE *). تعلّم باحثون من "MISiS" من NUST بمساعدة زملاء من مركز السرطان الروسي المسمى باسم Blokhin و State Plant of Medical Preparations لإنشاء تقليد دقيق للغاية لهيكل أنسجة العظام ، مما جعل من الممكن ضمان الاستبدال الكامل لخلل العظام ، وبدء عمليات تجديد العظام والحفاظ على وظائف الأطراف. نُشر مقال بنتائج الدراسة في مجلة Materials Science and Engineering. يمكنك التعرف عليها هنا .



لا ، هذه ليست قرية. هذا هو مدير المشروع ، دكتوراه. مجلس الشيوخ فيدور.

وعلق عمل العلماء ، رئيس جامعة NUST "MISiS" Alevtina Chernikova "في سياق التجارب الجديدة ، تمكنت مجموعة البحث من دراسة الخصائص الهيكلية والميكانيكية للعينات التي تم الحصول عليها في المختبر وفي الجسم الحي". - بفضل التعاون الوثيق بين جامعتنا والمركز الرائد للأورام في روسيا والنباتات الحكومية للأدوية ، حصل البحث الأساسي الخارق لعلماء NUST “MISiS” على تطوير عملي. على وجه الخصوص ، جعلت نتائج التجارب في الجسم الحي من الممكن تحديد درجة مسامية الطبقة الداخلية وأحجام المسام التي يحدث فيها تثبيت قوي في عيب العظام عن طريق زراعة النسيج الضام في الغرسة ".

لا يزال الاستبدال الجزئي للعظام المدمرة بسبب السرطان أو الإصابات أو الجراحة مشكلة طبية مهمة. في روسيا وحدها ، يتم إجراء أكثر من 70 ألف عملية سنويًا لاستعادة سلامة الأنسجة العظمية التالفة. في عالم هذه العمليات ، يتم تنفيذ مئات الآلاف.

أنسجة العظام لديها قدرة طبيعية على التجدد ، ولكن في حالة وجود عيوب كبيرة ، قد لا تكون كافية لاستعادة العظام تمامًا. لذلك ، اليوم ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الغرسات لإصلاح أنسجة العظام التالفة. يجب أن تحتوي المواد المستخدمة لإنشاء غرسات العظام على عدد من الخصائص المحددة: أن تكون متوافقة حيويًا مع جسم الإنسان أو الحيوان ، ولها خصائص ميكانيكية عالية ، وتضمن الاستبدال الكامل لخلل العظام ، وتبدأ عمليات تجديد أنسجة العظام.


ظهور غرسات مصنوعة من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي: مسامي بالكامل وهجين (طبقة خارجية مستمرة ، داخلية - مسامية).

البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي مناسب تمامًا للمعايير الموضحة. على سبيل المثال ، إذا كنا نتحدث عن الخواص الميكانيكية ، فمن حيث القوة / الوزن الخفيف ، فإن منتجات UHMWPE متفوقة على الفولاذ. لذلك ، من المحتمل أن تكون مناسبة تمامًا لتصنيع الغرسات المسامية ، التي سيحاكي هيكلها بدقة أكبر أنسجة العظام الإسفنجية المسامية. ومع ذلك ، فإن الوزن الجزيئي العالي للغاية للبوليمر لا يسمح باستخدام الطرق التقليدية لإنشاء بنية مسامية (عادة ما يتم إنشاؤها بواسطة الرغوة).


التمثيل التخطيطي للعظم الذي يتم فيه إدخال غرسة UHMWPE من طبقتين (صورته طبيعية) ، حيث تكون الطبقة الخارجية متصلة والطبقة الداخلية مسامية. تظهر البنية المجهرية للطبقة المسامية (الفحص المجهري الإلكتروني) والبنية المجهرية العظمية السرطانية (الفحص المجهري الإلكتروني لعظم الكلب). يمكن ملاحظة أن البنية متطابقة.

تم حل المشكلة عن طريق تطبيق طرق خلط الطور الصلب والضغط الحراري والغسيل في المياه دون الحرجة. بهذه الطريقة الماكرة ، حل فريق من العلماء الروس لأول مرة في العالم مشكلة محاكاة البنية المعقدة لأنسجة العظام الإسفنجية من خلال إنشاء سقالات UHMWPE متعددة الطبقات ** مع طبقة داخلية خارجية مسامية ومتواصلة.

يقول رئيس العمل ، الباحث في مركز أبحاث المواد المركبة لـ NUST "MISiS" ، دكتوراه: "تتكون سقالة لدينا من طبقتين ، مترابطتين بشدة . مجلس الشيوخ فيدور . - الطبقة الأولى مستمرة ، وهي تحاكي العظم القشري لتوفير القوة الميكانيكية. تحتوي الطبقة الداخلية على مسام بحجم معين ، لذلك يمكن استعمارها من قبل خلايا المتلقي من أجل تسريع الاندماج مع الأنسجة المحيطة وضمان تثبيت ثابت للزرع في منطقة العيب. "



فيدور سيناتوف مع فريقه

وفقًا للمجربين ، فإن الميزات المدرجة للسقالات التي تم الحصول عليها استنادًا إلى UHMWPE تفتح آفاقًا كبيرة لإنشاء المزارع الحيوية في الطب الترميمي ، والتي أثبتها العلماء في سلسلة جديدة من التجارب.

* سقالات UHMWPE مسامية متعددة الطبقات لاستبدال عيوب العظام
** سقالة * (سقالة) - مصطلح من هندسة الأنسجة (يتم استخدام تقنية السقالة لتجديد أنسجة العظام).