Для изготовления костей, суставов и мышц планируется использовать полиэтилен

Молодыми учеными из НИТУ «МИСиС» был разработан материал, на базе которого можно создавать имплантаты, приходящие на смену костям, суставам и мышцам. Главный вопрос, которым сейчас задаются трансплантологи, это безопасность материалов, вводимых в организм пациента. Протез сустава или кости может отличаться токсичностью, что приведет к реакции отторжения. В таком случае от имплантации будет больше вреда, нежели пользы.

Однако последними исследованиями были продемонстрированы результаты, которые говорят, что для искусственных суставов может использоваться полиэтилен, отличающийся длинными молекулами. Проблема однако присутствует. Заключается она в недостаточной прочности материала, соответственно у суставов, изготовленных из него, имеется повышенная изнашиваемость.

Недавно группой ученых из НИТУ «МИСиС» было проведено уплотнение полиэтилена с помощью нанотрубок из углерода. Это позволило повысить износостойкость в два раза. В соответствии с расчетами, срок службы имплантата, который изготовлен из такого особого полиэтилена, повышается до 15 лет.

На основе полиэтилена высокомолекулярного типа исследователями была создана и адекватная костная замена. Протезный верхний слой является сплошным, внутри текстура его пористая, что соответствует биологическим показателям. Для создания модели использовались методы твердофазного смешивания и термопрессования. Чтобы создать поры, использовали сверхкритическую жидкость. Определенные условия приводили к испарению последней, так и появлялись поры, которых в материале содержится до 80 процентов.

«Такой материал легко разрезать, что важно для хирургии. У нее есть эффект памяти формы. То есть, сжав его и поместив в нужное место, можно рассчитывать на дальнейшее «расправление». Это позволит дополнительно сделать операцию менее затратной по времени и менее сложной», — подчеркивается Федором Сенатовым, одним из разработчиков.

Кроме этого, полиэтилен нового типа может использоваться и при создании искусственных мышц. Если достаточно охладить его, он сузится, а при нагреве расширится. Это является имитацией сокращения и растяжения мускулов. Материал планируется использовать не только для медицинских целей. Разработчики надеются применять его для создания более гибких роботов, однако пока что это только планы. Разработчики не нашли решение проблеме управления искусственными мышцами и их зависимости от внешней температуры.