Киберпанк по-латвийски: ученые предлагают изготавливать импланты для костей из дерева

«Золотым стандартом сейчас является использование разных металлических имплантов. Однако иногда возникают и осложнения. Одно из них — смещение металлического импланта, которое происходит со временем. В лучшем случае его приходится удалять, а это ещё одна лишняя операция. Но бывают ситуации, когда имплант, выходя за пределы своей позиции в кости, может травмировать другие структуры, например, сухожилия», — сказал микрохирург Вадим Нефёдов.

Также бывают случаи, когда организм человека не переносит металл или титановые импланты. Поэтому дерево может быть хорошим решением всех этих проблем — оно совместимо с костью.

«По механическим свойствам оно гораздо ближе к кости, чем металл. Особенно титан — его механические характеристики в десятки и сотни раз превосходят свойства кости, поэтому, по нашему мнению, возникает механическая несовместимость», — добавил Вадим Нефёдов.

Цель исследователей — создать прочные и твёрдые импланты из дерева, полученного из местных ресурсов, которые по своим свойствам были бы сопоставимы с костью. Хотя на первый взгляд дерево кажется мягче кости, существуют технологии, позволяющие изменить эти свойства — например, путём варки древесины и её последующего уплотнения.

«Эта варка аналогична тому, как мы получаем целлюлозу для производства бумаги. Но варка проводится гораздо короче — не для получения готовых волокон, а лишь для того, чтобы древесина стала пластичной, мягкой. Мягкую древесину мы затем уплотняем в горячем прессе, и в итоге получаем твёрдый прочный материал», — сказала ведущий научный сотрудник Института химии древесины.

Одновременно в институте ведётся работа и над тем, чтобы древесина не впитывала влагу. В ходе исследований проводятся механические испытания кости и дерева.

«Мы ломаем кости и древесину. Есть идея, что материал получается синергетическим, срастается с костью и становится единым целым, и мы больше его не ощущаем в дальнейшей эксплуатации — всю жизнь», — сказал исследователь института Мартиньш Анджс.

Самое сложное в этом процессе — не обеспечение необходимых свойств древесине, а создание деревянного винта, с помощью которого можно было бы скреплять кости.

«Если у металлического винта шаг между резьбой очень маленький и резьба плотная, то в данном случае особенность древесины том, что резьба должна иметь довольно большое расстояние между витками, чтобы при закручивании винт не проворачивался и мог стянуть кость», — добавил Мартиньш Анджс.

Сейчас учёные экспериментируют с совместимостью древесного материала с костными клетками. Далее могут последовать эксперименты на животных. Если результаты окажутся хорошими, то, возможно, когда-нибудь такие импланты будут использоваться и у людей.