Ученые Томского политехнического университета разработали и передали одному из крупнейших производителей имплантатов в России — ООО «ОСТЕОМЕД-М» — уникальное оборудование для формирования биоактивных и защитных покрытий на имплантатах и медицинских инструментах. Работы велись в рамках проекта федеральной целевой программы с 2017 по 2019 год. Объем финансирования проекта составил порядка 96 млн рублей.

Политехники сконструировали и изготовили оборудование (технологическую линию) еще в 2019 году. В связи с пандемией передача оборудования индустриальному партнеру произошла только в 2021 году, однако, отмечают ученые, это позволило провести опытную эксплуатацию в ТПУ. Оборудование будет использоваться на новом заводе ООО «ОСТЕОМЕД-М» в Рыбинске, сейчас проводится монтаж технологической линии на его производственных площадях.

«Все началось с участия в дискуссии в госпитале имени академика Н.Н. Бурденко, где обсуждались пути внедрения наших разработок в промышленность. В ней приняли участие в том числе заместитель главного травматолога Вооруженных Сил РФ Леонид Брижань и генеральный директор ООО «ОСТЕОМЕД-М» Дмитрий Холявкин, которые рассказали, какие именно покрытия их интересуют. Ведь если нет заинтересованных медиков, то вся наша работа обречена на неуспех. Раньше мы сотрудничали с этой компанией, но в гораздо меньшем объеме. А сейчас от медиков была получена задача: производить покрытия не только на экспериментальных образцах, а в промышленном масштабе», — рассказывает и.о. руководителя лаборатории плазменных гибридных систем ИЯТШ ТПУ Сергей Твердохлебов.

Речь идет о биоактивных кальций-фосфатных покрытиях для эндопротеза тазобедренного сустава и винтов для спинальной хирургии. Это имплантаты, которые остаются в организме на долгое время и которым необходимо обеспечить надежную фиксацию в кости. Кроме того, важной задачей является улучшение приживаемости.

Ученые ТПУ по технологическому заданию от индустриального партнера не просто разработали, но и усовершенствовали уникальное оборудование — опытно-промышленный комплекс формирования биоактивных и защитных покрытий на имплантаты и медицинские инструменты, а также передали компании результаты интеллектуальной деятельности.

В их числе ряд технологических ноу-хау. Это рецептура электролита — раствора, в котором происходит формирование покрытия, режимы нанесения биоактивных покрытий на ножку эндопротеза тазобедренного сустава и режимы нанесения защитных покрытий на спинальные винты. Кроме того, вместе с технологическим партнером — ООО «Микросплав» — был разработан и запатентован мощный импульсный генератор для источника питания установки.

Используя результаты разработки, удается значительно продлевать срок службы протезов тазобедренного сустава, а также обеспечивать лучшую интеграцию имплантата с костью.

«Покрытия на основе фосфатов кальция, которые наносятся на имплантат, позволяют не использовать костный цемент, так как благодаря биоактивным свойствам кость будет врастать в имплантат. По нашим подсчетам, срок службы подобных протезов может увеличиться на пять-десять лет. Дело в том, что имплантаты, которые устанавливают в тазобедренный сустав при переломе шейки бедра, могут расшататься со временем. Кроме того, наше оборудование, не имеющее аналогов в России, позволяет наносить покрытия и на временные имплантаты, например, на винты для спинальной хирургии», — поясняет ученый.