Сотрудники Московского государственного института электронной техники (МИЭТ) разработали способ наностуктурирования объемных биосовместимых материалов, которые могут быть использованы в качестве хирургических имплантатов.

В хирургии применяют металлические или полимерные имплантаты. И те, и другие обладают определенными недостатками: металлические после непродолжительной эксплуатации приходится заменять операционным путем, а полимерные, как правило, не обладают достаточной прочностью. Однако есть иная возможность решить эти проблемы. Например, имплантаты из заполняемых биосовместимых композиций на основе углеродных нанотрубок, которые не только обладают прочностью, сопоставимой с прочностью ряда полимеров и металлов, но и биосовместимостью. То есть, на поверхности таких имплантатов могут развиваться нервные, костные, стволовые клетки, а затем и биологические ткани.

По словам одного из исследователей, завершена серия натурных экспериментов с лабораторными животными, показавшая возможность имплантации наноматерила в хрящевой ткани in vivo.

Сотрудники МИЭТ предложили следующий способ наноструктурирования биосовместимых материалов: белково-водный раствор, содержащий углеродные нанотрубки, облучают лазером до испарения жидкости. В отличие от других способов наноструктурирования материалов, способ, предложенный сотрудниками МИЭТ, обладает определенными преимуществами. Во-первых, он позволяет получать объемные композиции, что является необходимым условием использования наноматериалов, для заполнения имплантатов. Во-вторых, благодаря дистанционному воздействию, меньше вероятность попадания в материал различных загрязнений.

Наностуктурированные имплантанты получают следующим образом. Сначала готовят коллоидный раствор альбумина в дисциллированной воде. Чтобы альбумин равномерно распределялся в воде, применяют ультразвук. Далее в раствор добавляют углеродные нанотрубки (от 1 до 5 грамм на литр) и опять помещают в ультразвуковую баню. После этого коллоидный водный раствор альбумина, который уже содержит углеродные нанотрубки, помещают в стеклянный сосуд и облучают его лазером. Жидкость испаряется и остается объемный наностуктурированный материал.

Изменяя интенсивность и длительность облучения, варьируют консистенцию наноматериала. Его стеклообразную форму применяют в составе имплантата, а пастообразный вариант наносят на оперируемую ткань и приваривают с помощью лазера.

Одной из перспективных областей применения пастообразного наноматериала является челюстно-лицевая хирургия. Например, врожденные расщелины верхней губы или неба, которые составляют примерно 90% от всех врожденных пороков челюстно-лицевой области.

По словам разработчиков новых имплантатов, в ближайшее время планируются опытные работы по усовершенствованию технологии производства наноматериала (особенно важны очистка исходных нанотрубок и контроль качества очистки) и проведение медико-биологических исследований свойств и применения наноматериала.