TechFusion.ruМедицинаУченые разработали технологию тестирования имплантатов вне живого организма

Ученые разработали технологию тестирования имплантатов вне живого организма

эндопротез

Международная группа исследователей НИТУ «МИСиС» и Технического университета Дортмунда нашла способ проверки срока службы имплантата без необходимости его вживления в живой организм

Чтобы установить эндопротез в организм человека, его необходимо протестировать на биосовместимость и узнать потенциальный срок его службы. Для этого использовались подопытные лабораторные животные. Ученые смогли найти способ, который позволит проверить ортопедический имплантат в условиях, максимально приближенных к человеческому организму, при этом не испытывая его на животных. Кроме того, метод позволяет экономить время, тестируя сразу несколько материалов в лабораторных условиях искусственно состаривая его.

Исследования по новой технологии можно проводить in vitro — без участия живых организмов. Метод позволяет прогнозировать износ материала протеза в условиях механической нагрузки и его совместимость с живыми тканями. Подопытных животных в этом процессе заменили особо синтезированная жидкость, имитирующая плазму человеческой крови, и высокотехнологичная сервогидравлическая установка. Подробно технология описана авторами в статье Development of biomimetic in vitro fatigue assessment for UHMWPE implant materials в журнале Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.

«Нашим стремлением было предложить альтернативу, которая бы позволила сократить количество тестов на животных, которые с точки зрения оценки усталостных свойств являются малоэффективными и сомнительными с точки зрения этики. Другим аспектом являлась возможность предложить новый метод, который бы позволил испытывать имплантатационный материал на долговечность в лабораторных условиях. В общемировой практике до сих пор не существует никаких нормативов для исследования усталостных свойств имплантатов в биомиметической среде, что сопряжено с большими рисками применения новых материалов. Мы работаем в области разработки тестов, которые позволяют максимально точно прогнозировать срок службы материала», — рассказала представитель исследовательской группы Технического университета Дортмунда Марина Князева.

Как рассказали в пресс-службе НИТУ «МИСиС», метод все равно полностью не исключает использование лабораторных животных в процессе. «Наша технология позволит сравнивать сразу несколько материалов, не тестируя ни одного из них на животных. Однако когда будет найден наиболее оптимальный материал из списка, его потребуется тестировать уже in vivo — в живых организмах. Это обуславливается, прежде всего, необходимостью проверить биосовместимость материала, а также его ортопедические параметры — ведь у пациентов могут встретиться самые разные особенности опорно-двигательного аппарата», — объяснил кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» Федор Сенатов.

Фото на обложке: НИТУ «МИСиС»