Российские учёные создали «умные» костные имплантаты с памятью формы

Исследователи Томского политехнического университета разработали инновационный материал для регенерации костной ткани — биодеградируемые каркасы (скаффолды), обладающие эффектом памяти формы.

Это свойство активируется при температуре, близкой к температуре человеческого тела, что открывает путь к минимально инвазивным хирургическим операциям.

Технология предполагает, что имплантат изготавливается по форме костного дефекта с помощью 3D-печати. Затем его нагревают, сжимают в компактную форму и охлаждают. Во время операции через небольшой разрез каркас вводится в целевую область, где под воздействием тепла тела (около 36–39 °C) он «вспоминает» и восстанавливает исходную форму, точно заполняя дефект. Это исключает необходимость сложной механической подгонки и делает вмешательство менее травматичным.

Ключевым достижением стало снижение температуры активации памяти формы. Учёные использовали биосовместимый полилактид, пластифицированный полиэтиленгликолем. Добавление 10% полиэтиленгликоля позволило снизить температурный порог с привычных 60 °C (опасных для тканей) до физиологически приемлемых 36–39 °C. Лабораторные тесты показали, что каркасы с пористой структурой гироида восстанавливают форму на 97% за 6 минут при 40 °C, сообщает Наука.рф

Дальнейшие исследования будут направлены на изучение механической прочности имплантатов в условиях, имитирующих нагрузку на кость, и на проведение доклинических испытаний. Разработка выполнена при поддержке программы «Приоритет-2030» и опубликована в научном журнале Polymers.