3D-печатные биологические эндопротезы появятся через 5 лет

Цель проекта – разработать персонализированные 3D-печатные биологические имплантаты, которые будут производиться «под заказ» для конкретного пациента

Достижения ученых могут изменить жизнь пациентов с артрозом, которые сегодня зависят от дорогостоящих «заводских» эндопротезов стоимостью в несколько тысяч долларов.

По официальным данным, на неполные пять миллионов населения Ирландии приходится около 915 тысяч больных артрозом, преимущественно коленного и тазобедренного сустава. Ежегодно в республике выполняется 10 тысяч операций эндопротезирования суставов.

В настоящее время радикальное лечение остеоартрита ограничивается хирургической заменой больного сустава металлическим или полимерным протезом. Несмотря на то, что такие операции очень успешны, цена изделия ложится неподъемным грузом на страховую медицину и собственный бюджет пациентов, а имплантат быстро изнашивается.

Эксперты прогнозируют, что ежегодное количество операций по замене тазобедренного сустава удвоится в течение следующих 25 лет. Поэтому уже сейчас срочно нужны новаторские подходы к производству и имплантации этих дорогостоящих изделий.

Цель проекта – разработать персонализированные 3D-печатные биологические имплантаты, которые будут производиться «под заказ» для конкретного пациента. Более того, эти изделия позволят регенерировать изношенную ткань и отказаться от ревизионных операций.

Эндопротез задумывается гибридной конструкции: он состоит из титанового сердечника, покрытого слоем живой функциональной ткани, самовосстанавливающегося хряща.

Пятилетний проект поручен Центру по изучению материалов Amber в сотрудничестве с DePuy Ireland и Johnson & Johnson. В финансировании работ принимает участие правительство.

Перспективы эндопротезирования суставов

Создание гибридного эндопротеза требует решения фундаментальных проблем в области биодеградируемых полимеров, биоиндикаторов и 3D-печати. Ученым предстоит интегрировать в процесс печати фантастические вещи. Например, живые клетки вместо привычного полимера.

«Наши исследования навсегда изменят производство металлических ортопедических имплантатов для артропластики тазобедренного и коленного суставов. Через несколько лет трансформируется сам подход к лечению артроза», — не сомневается в успехе проекта профессор Дэнни Келли, главный научный сотрудник команды Amber.

Некоторые считают, что будущее эндопротезирования – в более прочных и безопасных металлических изделиях. Но сторонники регенеративной медицины резонно возражают: зачем менять изношенный сустав металлической болванкой, если можно имплантировать функциональные ткани, обеспечив их естественный рост и регенерацию?

В первой половине 2018 года Колледж Троицы в Дублине объявил о строительстве новой лаборатории трехмерной печати стоимостью 4,3 миллиона евро, где будут разрабатываться материалы и методы 3D-печати медицинских устройств и эндопротезов.