Хирургические материалы на основе шелка заменят металл при остеосинтезе

При лечении переломов костей хирургам приходится соединять вместе костные отломки. Для соединения используют широкий арсенал швов, проволоки, скобок, штифтов, пластинок и иных приспособлений, чаще всего выполненных из металла.

Металл обладает рядом преимуществ, позволивших материалам на его основе широко распространиться в практике, но и недостатков у него немало. Так, жесткость и твердость металлических элементов травмируют растущую кость. Очень часто после заживления перелома металлические элементы требуется удалять, для чего проводят отдельную операцию. Существуют резорбируемые альтернативы в виде полимерных материалов, но их труднее устанавливать, и они связаны с риском воспаления.

Группа исследователей из университета Тафтса в Массачусетсе (Tufts University) и Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) предложила заменить часть металлических материалов пластинами и финтами, сделанными из белка шелка. Материал вырабатывается железами шелкового шелкопряда (Bombyx mori) и превосходит металл и искусственные полимеры по ряду показателей. В частности, ему можно придать любую форму. Шелк может стабилизировать и передавать биологически-активные компоненты, например, антибиотики или факторы роста кости, любые другие препараты, ускоряющие заживление переломов. Прочность конструкций, выполненных из протеина шелка, достаточна для устойчивой фиксации отломков. Наконец, материал является биодеградируемым, он может растворяться в организме со временем, что избавляет от необходимости повторных операций.

Сэмюэль Лин (Samuel Lin), Дэвид Каплан (David Kaplan, PhD) и их коллеги провели испытания на животных. 28 винтов из шелка были имплантированы 6 крысам. Качество материала оценивали через четыре и восемь недель после имплантации. Ни один винт не был забракован в результате оценок. Контакт с биологическими жидкостями никак не повлиял на материал, ученые не обнаружили даже набухания винтов. Эффективность заживления оказалась сопоставима с лучшими образцами других полимерных материалов, при этом новый материал можно стерилизовать автоклавированием, он не вызывает воспалительной реакции, винты было легко имплантировать, и легче придавать форму, соответствующую скрепляемым поверхностям. Это говорит о преимуществе над теми аналогами, которые существуют в настоящее время.

Важно добавить, что шелк является рентгенпрозрачным материалом, и это позволяет наблюдать за процессом сращивания костей. В перспективе можно будет расширить его применение до лечения любых типов переломов. Разработчики с оптимизмом планируют следующие испытания на животных, приближающие материал к клиническим исследованиям.

Вопросы, ответы, комментарии