| В рамках проекта в Пермском Политехе создадут лабораторию мирового уровня, где исследователи будут изучать механику биосовместимых материалов и устройств. Оптимальная структура и состав материалов позволят создавать уникальные имплантаты, «похожие» на живые ткани человека. Научную группу возглавил ученый мирового уровня в области прикладной математики и механики, член Европейского механического общества (EUROMECH), Международной ассоциации по вычислительной механике и Американского общества инженеров-механиков (ASME) Вадим Зильбершмидт. |
|
Ученые также планируют сотрудничество с Университетом Сарагосы (Испания), Венским техническим университетом (Австрия), Университетом Лестера (Соединенное Королевство) и Политехническим университетом Милана (Италия).
Биосовместимые имплантаты «нового поколения» сегодня востребованы во многих областях медицины: травматологии, ортопедии, хирургии, нейро- и кардиохирургии, тканевом инжиниринге и эндопротезировании. Например, к ним относятся скаффолды – временные «каркасы» для восстановления тканей, которые потом рассасываются, и стенты – трубки для расширения артерий при атеросклерозе.Сейчас биомедицина переходит к решениям, направленным на потребности конкретных пациентов. Разработка биосовместимых изделий и устройств – одно из перспективных направлений в этой сфере. Такие имплантаты должны максимально «повторять» внутреннюю структуру и биологические функции живых тканей, обеспечивать необходимую прочность и не отторгаться. Цель нашего проекта – создать для этих изделий материалы с оптимальными свойствами и структурой и изучить их «поведение» после вживления, – рассказывает профессор механики материалов Школы механики, электротехники и машиностроения им. Вольфсона Университета Лафборо, выпускник Пермского Политеха Вадим Зильбершмидт.
По словам исследователя, технология 4D-печати позволяет разработать биоматериалы для изделий, которые изменяют форму внутри тела. С их помощью можно восстановить мышечные, костные и сердечно-сосудистые ткани или создать детские имплантаты, которые будут расти вместе с пациентом.С помощью 3D-печати можно получить инновационные изделия с уникальными свойствами, которых не обеспечивают природные материалы. Аддитивные технологии позволяют создать сложные конструкции различных форм и строения, «воспроизводя» структуру органов человека. Материалы обеспечат эффективное врастание тканей при временных имплантатах: живые клетки будут воспринимать изделия как «домики» и «обживать» их. В случае же постоянных имплантатов, которые устанавливают на длительный срок, материалы должны быть достаточно прочными, – поясняет ученый.
Российские и британские исследователи изучат поведение и свойства биоматериалов, созданных с помощью аддитивных технологий. Они оптимизируют их структуру и свойства, чтобы эффективно «приспособить» имплантаты к окружающей среде. Ученые исследуют процессы разрушения материалов и роста тканей в биологической среде. Как взаимодействуют живая и неживая ткань при вживлении, они узнают с помощью «цифровых двойников». Чтобы отслеживать состояние имплантата в организме после установки, его оснастят оптоволоконными датчиками.
Для справки
Совет по грантам Правительства РФ определил 43 лучших проекта из 465 заявок вузов и научных организаций России. Они будут реализованы под руководством ведущих ученых из 20 стран мира. Новые лаборатории откроют в 14 регионах страны.