Учёные из Института металлургии и материаловедения Российской академии наук разработали уникальный инъекционный цемент для костной ткани на основе фосфатов магния и кальция с добавлением гиалуроновой кислоты. Об открытии рассказано в официальном отчёте Российского научного фонда.
Данный материал предназначен для восстановления костей после травм, онкологических заболеваний и дегенеративных изменений. Созданный композит выгодно отличается от существующих аналогов своей прочностью, совместимостью с тканями организма и удобством применения, открывая перспективы для минимальной инвазивной хирургии.
В настоящее время в распоряжении врачей имеются синтетические остеопластические материалы на основе кальций-фосфатных соединений, однако они не полностью соответствуют естественной костной ткани по своим физико-химическим и механическим свойствам. Учёные предположили, что включение магниевых солей и гиалуроновой кислоты улучшит функциональные характеристики цемента, сделает его более жидкотекучим и упростит доставку в область повреждения.
Для проверки гипотезы специалисты подготовили композиции с различным содержанием магния (20%, 40% и 60%) и добавили в них гиалуроновую кислоту. Биологические тесты показали, что магний значительно улучшает способность материала обеспечивать поддержку клеток, способствует их размножению и стимулирует остеогенез — процесс образования костной ткани из мезенхимальных стволовых клеток.
Кроме того, учёные установили, что новый цемент не только замещает недостающую костную ткань, но и запускает естественные процессы её регенерации, стимулируя экспрессию генов, ответственных за минерализацию. Добавление гиалуроновой кислоты помимо улучшения вязкости также неожиданно повысило прочность материала.
Инновационная инъекционная форма позволяет применять цемент в малоинвазивных операциях: его вводят непосредственно в повреждённый участок через тонкий шприц, что снижает травматичность и ускоряет восстановление пациента. В настоящее время учёные готовятся к проведению клинических испытаний, после которых новая разработка может войти в медицинскую практику.
