Сустав из глины? Челябинские ученые создали сверхпрочные керамопротезы из «подножного» сырья

20 Февраля 2017 Автор: Евгений Аникиенко Фото: Владлена Шваб
Сустав из глины? Челябинские ученые создали сверхпрочные керамопротезы из «подножного» сырья

Возможно ли догнать и перегнать Запад в одной из самых продвинутых областей медицины — имплантологии? После многолетнего отставания России появилась надежда: в Челябинске изобрели чудо-материал, во многом опережающий разработки зарубежных ученых.

Речь идет о создании имплантов из корунда — керамического материала, по прочности почти не уступающего алмазу. Казалось бы, нужно быстрее запускать в производство изобретение, от которого во многом зависит возвращение наших инвалидов к полноценной жизни. Но этот процесс затянулся: из-за нехватки средств ноу-хау уже 20 лет не может выйти на промышленную стадию.

В конце прошлого года планы ученых по продвижению «имплантного проекта» поддержали общественники из ЧРО Совета ветеранов подразделений особого риска. Его председатель Михаил Сафронов обратился к депутату Госдумы Дмитрию Вяткину с просьбой помочь с его запуском. Тот поддержал изобретателей, идет поиск инвесторов, и, возможно, уже скоро незаслуженно забытый имплант станет достоянием нашей медицины.

Есть ли шанс на создание ортопедического керамоцентра? Об этом — наш разговор с одним из авторов проекта, кандидатом технических наук Анатолием Повориным.

Имплант forever!

— В чем уникальность вашего материала?

— Корунд — это оксид алюминия, который, как броня, покрывает металл и не дает ему окисляться. Традиционные импланты из металлических сплавов подвержены коррозии, отторгаются организмом, и уже через 5-7 лет их нужно менять. А наш практически не окисляется и может служить «весь век» пациента. Его можно вживлять в любые части тела, а поскольку это инертный материал, он воспринимает биокорунд как «природную составляющую» организма. В его основе — глинозем, а проще говоря, особая глина, месторождений которой немало на Урале. Правда, есть и другие химические ингредиенты, придающие корунду особую прочность.

Самое сложное — очистить материал от примесей, чтобы получить особо чистый медицинский корунд. Другой важный элемент технологии — высокотемпературный обжиг. К тому же наши импланты, по расчетам, будут в 10 раз дешевле стальных: вместо 70 тысяч около 6 тысяч рублей.

Мы оформили патент на изобретение и очень надеемся, что он все-таки будет служить людям.

«Лекарство» от коррозии

— Вы, как я слышал, раньше были офицером и не раз сталкивались с тяжелейшими травмами...

— Это так. В свое время, после окончания высшего ракетного училища, служил в «почтовом ящике», собирал и проводил контрольные испытания ядерного оружия, которое Никита Хрущев разместил на Кубе. На учениях с применением атомного оружия на Тоцком полигоне в Оренбуржье пострадали многие военные. Облученные люди если и не умирали, то им зачастую ампутировали руки, ноги, удаляли «звенящие» части позвоночника. А взамен ставили дешевые, но небезопасные для организма «железки»... Уже тогда я задумывался над тем, как создать «безвредную» замену корундовыми имплантам.

— Но для этого нужен научный подход, знание структуры материалов...

— Их я обретал на практике, просчитывая, сколько может «дюжить» корпус ракет, испытывая их под самыми разными нагрузками, влиянием окислительных сред. Я заметил, что, например, нержавейка может служить не 10 лет, а существенно меньше, и стал изобретать более надежные и долговечные материалы. Свои исследования продолжил в высшем ракетном училище, где защитил кандидатскую диссертацию.

— И что придумали для защиты металлов?

— Разработал систему смещения электрического потенциала в так называемую пассивную анодную зону, что продлевает срок службы металла, повышает его надежность и долговечность. Это ноу-хау можно применять во многих отраслях промышленности.
 
Кроме того, для защиты от коррозии мы первыми в России применили порошковое напыление фторопластом. Над этим я работал, переехав в Челябинск, где преподавал в ЧВВАКУШе, а уйдя в запас — в лаборатории Челябинского НИИ трубной промышленности. В те годы мы при НИИ создали научно-производственное предприятие БФТ («Биофторопласттехника»), разработали инновационную технологию покрытия труб этим материалом.

Обмануть природу!

— И все-таки как вы надумали перейти «от труб к телу», создать корундовый имплант?

— Любой материал своего рода живой организм, который, как все в мире, старится и умирает. И можно продлить его жизненный срок. Но чтобы внедрить в тело человека чуждые элементы, им нужно придать особые свойства, так сказать, обмануть природу, и, думаю, нам это удалось. Мы создали не только инновационный корундовый материал, но и импланты нового поколения.

Идею открытия ортопедического центра инновационных материалов тогда поддержали директор ЮУНЦ РАН академик РАМН Юрий Захаров, ученик Илизарова Геннадий Окулов. Известно, что вокруг металлических имплантов нередко происходит резорбция — разрушение костной ткани, и операции приходится повторять. А выручит ли корунд?

Пригодность «керамики» подтвердили исследования в Свердловском областном испытательном центре Санэпиднадзора с применением немецкого спектрометра Spektro. В заключении сказано, что материал соответствует требованиям безопасности.

— Но для использования в медицине нужно провести и клинические испытания...

— Для их проведения мы еще в 1994 году направили позвоночные импланты во 2-ю железнодорожную больницу ЮУЖД, но испытания затянулись. Медики провели 21 экспериментальную операцию по установке наших имплантов, и они служат людям по сей день.

К слову, думаю, если бы у фигуриста Евгения Плющенко на позвоночнике стоял наш имплант, а не лопнувший титановый винт, он не отказался бы от выступления на сочинской Олимпиаде! Недавно мы через интернет обратились к нему с предложением поставить «керамику», которая, по отзывам экспертов, в чем-то даже превосходит израильские импланты.

Шанс на новую жизнь

— А кто их изготовит?

— Своими силами нам эту ношу не потянуть, но теперь у изобретения появился шанс на новую жизнь. В ответе на наше обращение депутат Госдумы Дмитрий Вяткин назвал фирмы, которые мы можем привлечь в качестве инвесторов.

Запустить проект мы планируем на базе горбольницы № 9. С ее главным врачом Олегом Денисовым уже есть предварительная договоренность.

Направили мы и обращение губернатору Борису Дубровскому с просьбой о содействии в создании в Челябинске центра по производству корундовых имплантов. В своем ответе министр здравоохранения Челябинской области Сергей Кремлев подтвердил, что этот вопрос очень актуален. Правда, по мнению министра, разработки 90-х годов во многом устарели, а для создания инновационного центра нужна большая научно-исследовательская работа с привлечением медиков и ведущих вузов региона.

Но наши исследования показали, что предложенный нами материал нисколько не устарел, а конструкции имплантов можно доработать. Мы обращались в ЧелГУ, УралГУФК, и там поддержали наше начинание. Уже рассматривается вопрос о выделении на корундовые исследования гранта Российского научного фонда, а возможно, и создание технопарка. Изучаем предложения по замене станочной обработки заготовок технологией печатания на 3D-принтере, с применением компьютерного моделирования. Мы готовы сотрудничать с учеными, дополняя наше ноу-хау новинками современной науки.

Комментарий

Ксения Платонова, заместитель главного врача по медицинской части челябинской горбольницы № 9:

— На мой взгляд, проект создания научно-производственного имплантационного центра на базе нашей больницы важен и нужен. Мы заинтересованы в нем и готовы стать экспериментальной площадкой для проведения клинических испытаний. Но для этого нужно получить сертификат Минздрава, другие документы. Возможно, инновационный проект будет запущен в рамках частно-государственного партнерства. Необходимость в нем назрела давно: наша больница — единственная в городе, где в детской травматологии проводят уникальные операции при врожденных аномалиях развития скелета. Важно, чтобы не было отторжения импланта, а корундовая технология не дает побочных эффектов.

Правда, керамику мы пока не применяем и покупаем импортные импланты, но такое желание есть. Отечественные аналоги дешевле, и если они дойдут до зарубежного уровня, мы готовы их использовать. Причем не только в протезировании тазобедренных, но и более сложных коленных суставов. А имплантацию голеностопных суставов в Челябинске пока не делают, и людям приходится ехать в Курган, в ортопедический центр Илизарова. Но я уверена: «корундовый проект» поможет решить и эту проблему. 

Поделиться

Сегодня | 17:22
Перемена блюд. В Челябинске депутаты пришли в школьные столовые

Традиционно в Челябинской области в топ жалоб от родителей на школьное питание входят следующие нарекания: блюда холодные, еда невкусная и нет индивидуального меню для детей с особыми потребностями. Вместе с южноуральскими депутатами и общественниками корреспондент «ЮП» совершил рейд по школьным столовым.

Вчера | 13:13
Золото для всех. В школах с нового учебного года начнет действовать единый стандарт образования

С 1 сентября во всех школах появится единая школьная программа, так называемый золотой стандарт знаний по всем предметам. Ниже этой базы учебным заведениям опускаться будет нельзя. Для каждой дисциплины при этом разработают новые учебники. Готовы ли к нововведениям южноуральские учителя и что делать школам с уже закупленной литературой.

Сегодня | 11:19
Наука и транспорт повлияли на рейтинг южноуральских глав

Телеграм-канал «Глав.Индекс» подвел итоги рабочей недели. Два мэра стали отличниками, четверо ушли в минус.

Вчера | 17:27
На юге Челябинской области смогут газифицировать 1000 домов

Для этого к шести поселкам Кизильского района тянут два газопровода.

Новости   
Спецпроекты