Переломы костей срастят быстрее: 6-миллионный грант Министерства обороны США поддержит ученых

После перелома кости начнут срастаться быстрее, об этом заявило Министерство обороны США. Научно-исследовательский проект по изучению новых материалов, ускоряющих срастание костей, получил грант 6 миллионов долларов.

Осколочные переломы длинных трубчатых костей зачастую требуют целого ряда операций по вживлению внешней фиксации, а в некоторых случаях — ампутации конечности. Ускорением сращивания костей с 2008 года занимается Агентство разработок Пентагона DARPA. Научный коллектив Методистской больницы Хьюстона, состоящий из специалистов разного профиля, опробовал новаторский подход к восстановлению кости после осколочных переломов. Полимерный каркас из биологического материала вживляют во время проведения всего одной операции.

К 2014 году научная группа разработала два вида материалов, идентичных человеческим тканям, которые в корне изменят основы ортопедической помощи. Работая в паре, оба вида инновационных естественных материалов создают биомиметический каркас, соединяющий концы сломанной кости. При имплантации в месте повреждения каркас разрастается и сращивает осколки без необходимости вставки металлических спиц, которые обычно используют для  фиксирования костей вместе. Биокаркас состоит из двух оболочек. Одна оболочка — синтетическая, из биоразлагаемого полимера, вторая — из натурального коллагена, способствующего росту костных клеток и ускоряющего процесс заживления.

Коллектив ученых продемонстрировал структурную целостность каркаса и его механическую стабильность, а также его способность ускорять восстановление костной ткани вокруг дефекта (коллагеновая оболочка). Больше никаких веществ или биоактивов не применяется: за шесть недель имплантат стимулировал рост костей и заживлял трещины, давая возможность человеку с переломом нагружать сломанную конечность и даже потихоньку ходить.

Руководитель проекта Эннио Тассиотти отмечает: «Разработанные материалы имитируют натуральные здоровые ткани человека, поэтому биокаркас не отторгается иммунной системой и придает поврежденным костным тканям верное направление, ускоряя регенерацию». В этой разработке весьма заинтересованы военные хирурги — оказание первой ортопедической помощи в военно-полевом госпитале значительно улучшится, период реабилитации военных сократится, а количество ампутаций и инвалидности снизится. Коллагеновый биокаркас в течение трех лет будет проходить лабораторные тесты и клинические испытания.

Инновация, разработанная в НИИ Методистской больницы Хьюстона, имеет огромный потенциал не только в хирургии и ортопедии. Такой жизнеспособный биокаркас будет востребован в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, остеопороза, диабета и травм спинного мозга. Регенеративные медицинские технологии приходят на смену хирургическому вмешательству.