Ученые создали фотокомпозиты для скрепления сломанных костей

Идея ученых заключается в связывании сломанных частей кости с помощью винтов и фотокомпозитного материала, который обеспечивает индивидуальный подход к лечению переломов. Технология подробно описана в журнале Advanced Functional Materials.

Переломы костей — одна из самых частых причин обращения людей любого возраста к травматологам. При простых переломах обычно достаточно использования внешних медицинских шин, часто в виде гипсовых повязок. Но сложные, множественные переломы могут требовать проведения оперативного вмешательства, во время которого сломанные части кости скрепляют с помощью металлических пластин и винтов. Это эффективный подход к лечению тяжелых переломов, но он имеет некоторые недостатки.

Авторы разработали новый способ обездвиживания и скрепления переломленных частей кости, названный системой AdhFix. Он подобен стандартному лечению, впрочем, имеет весомые отличия. Как и в случае металлических пластин, процедура включает в себя вкручивания винтов в каждую часть кости, которая требует стабилизации. Головки винтов при этом должны оставаться над поверхностью кости, поскольку они будут служить в качестве основы для прикрепления соединительного материала. Последний, вместо металла, представляет собой мягкий и податливый композит, которым можно с легкостью соединить все винты в нужной конфигурации. Он формируется послойным нанесением на кость волокнистого полиэтилентерефталата (ПЭТ) и плотного полимерного композита с гидроксиапатитом. После того, как материал нужной формы нанесено на костную ткань, необходимо облучить его мощным видимым светом светодиодной лампы, которая применяется, например, в стоматологии. Это приводит к затвердеванию материала в течение нескольких секунд, который отныне будет выполнять те же функции, что и металлическая пластина, но без присущих ей осложнений.

Исследователи провели несколько испытаний своего метода скрепления кости. Сначала им удалось успешно соединить кости разбитого черепа, ребер и конечностей неживой свиньи.

В опытах на человеческих трупах с переломами фаланг AdhFix выдержал повторяющиеся сгибание и разгибание пальцев без открепления от кости. Тогда ученые провели тестирование изобретения на живых лабораторных крысах с переломами бедренной кости. У животных успешно заживали повреждения конечностей и не наблюдалось никаких негативных эффектов от лечения по технологии AdhFix, например прилипания к материалу мягких тканей.

Компания Biomedical Bondings планирует сделать технологию доступной в ветеринарной медицине до 2022 года, а до 2024 — вывести на рынок для лечения людей.

Перевод материала nauka.ua