"Голубая мечта врачей": томичи заместили импорт в имплантации зубов

ТОМСК, 29 апр – РИА Томск, Елена Тайлашева. Томские ученые готовятся к клиническим испытаниям мембран для стоматологии – первого российского аналога медицинского материала Гортекс, помогающего подготовить пациента с воспалением к имплантации зубов. Как томичи придумали использовать "авиационный" полимер для полости рта, собрав при этом "Большой университет" в миниатюре, – в материале РИА Томск.

В чем суть томского проекта "Большой университет" >>>

"Заплатка" на рану

Подготовка к имплантации – длительный и непростой процесс.

Часто этому предшествует операция (например, на парадонтологические проблемы или онкологические), после которой остается рана. Она начинает гнить и становится питательной средой для "плохих" бактерий – патогенной микрофлоры, которой так богата ротовая полость. В итоге появляется рубец, из-за которого имплантация усложняется или становится вовсе невозможной.

"Существует хирургическая технология лечения таких неудачных операций: у человека иссекается часть слизистой (в основном с нёба), которая пришивается на место первого ранения. Этакая тканевая заплатка.

Процесс в том месте нормализуется, но возникает другая проблема: а что делать с вновь созданной раной на нёбе? Патогены могут "атаковать" ее, что опять же может привести к рубцеванию", – говорит ассистент кафедры анатомии человека с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии СибГМУ Анастасия Коняева.

Нужна какая-то мембрана, чтобы эту рану закрыть. Точнее, не "какая-то", а обладающая строго определенными свойствами: во-первых, она должна пропускать воздух, во-вторых, очень хорошо отделяться от раны, в-третьих, быть эффективным барьером для патогенов.

Отечественных мембран с подобными свойствами нет, а Гортекс – это очень дорого. Он и раньше был дорогим, а сейчас, с учетом курсовой разницы, становится практически недоступным для широкого применения. Между тем такие операции очень востребованы – только в Томске их делают сотнями…

Анастасия вместе с завкафедрой анатомии человека с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии СибГМУ профессором Еленой Варакутой начали искать, кто мог бы заняться разработкой мембраны в Томске.

"Я знала, что в Томске делают различные инновационные материалы, в том числе для медицины. Но есть проблема: "физикам" сложно найти своих "лириков". Это довольно сложный нетворкинг.

Ученые разных направлений из разных университетов друг с другом почти не общаются. Начала спрашивать знакомых: кто мог бы помочь? И, как говорится, через шесть рукопожатий вышла на лабораторию плазменных гибридных систем в Томском политехе", – вспоминает Анастасия Коняева.

Первая встреча с обсуждением идеи прошла два года назад.

Уникальные методы

На старте совместных работ Евгений Больбасов, руководивший проектом со стороны инженеров, попросил медиков: "Нарисуйте мне свою голубую мечту". И те начали фантазировать: нитками должна шиться… стерилизоваться простым способом… быть очень прочной…

"А мы как техники их "голубую мечту" перекладывали на технический язык – язык прочностных свойств полимеров, технологических и экономических аспектов. Первым успехом было то, что удалось найти идеальный материал – фторполимер, который синтезировался в Кирово-Чепецке. При этом в отличие от Гортекса он мог перерабатываться в нашу мембрану из раствора, что существенно упрощало и удешевляло процесс получения мембраны.

Причем мы первые, кто стал использовать этот полимер для биомедицины: его обычно применяли в атомной и химической промышленности, авиастроении, ракетно-космической отрасли", – отмечает Больбасов.

В процессе работы оказалось, что этот материал обладает еще и уникальными пьезоэлектрическими свойствами: он сам по себе способен генерировать электрический ток, когда на него оказывается какое-то механическое воздействие.

"Вы давите на мембрану, а на ее поверхности образуется электрический потенциал. То есть без всяких электродов, батареек, каких-либо приспособлений она способна оказывать эффект физиолечения и восстановить слизистую оболочку", – подчеркивает ученый.

Инженерам и врачам пришлось крепко подумать над тем, как придать повязке антибактериальные свойства. Обычно для этих целей материалы насыщаются антибиотиками, но применять их нужно осторожно, к тому же нет одного универсального для разных видов бактерий. В итоге придумали использовать медь:

"Медь – это с давних времен известный антимикробный агент, к которому, в отличие от антибиотиков, у человека не возникает резистентности. На меди гибнут все бактерии: стафилококки, синегнойные палочки и прочие, и она сравнительно недорогая.

Мы разработали технологию нанесения ультратонких медных покрытий на внешнюю поверхность мембраны, которая сохраняла бы все уникальные свойства мембран (прочностные, пьезоэлектрические и так далее), придавая ей еще бактерицидные свойства", – говорит руководитель лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Сергей Твердохлебов.

Межуниверситетский прорыв

Всего за полгода команде ученых удалось сделать первую версию мембраны, которая потом совершенствовалась дальше. Анастасия Коняева рассказывает, что операции на животных и результаты гистологических исследований сразу воодушевили:

"Например, мы увидели, что лечение с применением мембран более эффективное – "хороших" клеток, которые отвечают за регенерацию, под ней оказалось гораздо больше, чем "плохих" (которые отвечают за воспаление). Мы будем продолжать экспериментировать – улучшать покрытия, использовать для них фармпрепараты и "хорошие" клетки.

После окончания предклинических исследований (на животных), которые идут сейчас, начнем подготавливать документы для проведения ограниченных клинических испытаний на людях. Но это потребует времени, чтобы получить разрешения этических комиссий. При удачном раскладе продукт может появиться на рынке через два-три года".

По словам Евгения Больбасова, он минимум на 50-60% будет дешевле импортного аналога Гортекса. Он подытоживает:

"Синтез специалистов из разных областей знания, из разных университетов позволил нам создать очень эффективный, дешевый, импортозамещающий продукт. Когда мы опубликовали статью о нашем исследовании в престижнейшем журнале Applied Surface Science (IF 5,1 Q1), то увидели очень большой интерес коллег из Италии, США, Англии. В этой области мы оказались, не побоюсь этого слова, впереди планеты всей – именно благодаря такой концепции синтеза знаний".

Евгений Больбасов считает, что их коллектив успешно опробовал концепцию "Большого университета" в Томске в миниатюре:

"Над проектом работали не только Политех и Мед: в ТГУ исследовали антибактериальные свойства мембран на культуре клеток, ТУСУР оказал колоссальную помощь в области исследования пьезоэлектрических свойств.

Из академических учреждений к нам присоединились Институт оптики атмосферы и Институт физики прочности и материаловедения, также помогали не-томские коллеги – Всероссийский институт авиационных материалов, СпбГУ, Университет штата Монтаны.

Это тот яркий пример, когда активно взаимодействуя, мы можем достигать действительно выдающихся результатов. Когда есть общий интерес, оказывается, очень легко договориться друг с другом".