Китайская научно-исследовательская группа преодолела барьер в лечении трудноизлечимых костных дефектов

Команда под руководством профессора Чжана Сина из Института исследования металлов Китайской академии наук преодолела три ключевые технологические проблемы в области биоактивных костных материалов. Разработанные серийные продукты уже внедрены или проходят многоцентровые клинические испытания в более чем 1000 медицинских учреждениях по всему Китаю, эффективно разрушая барьер регенерации при трудноизлечимых костных дефектах, связанных с возрастными дегенеративными заболеваниями.

Для решения клинической проблемы замедленного заживления костей при старческой дегенерации была разработана биостеклянная костная матрица. Материал, созданный в сотрудничестве с компанией «Хубэй Шуансин Фармасьютикал», активирует локальную среду репарации за счет точного контроля микроструктуры и высвобождения биоактивных ионов, индуцируя регенерацию костной ткани. Продукт уже получил регистрационное удостоверение III класса от Национального управления по контролю лекарственных средств (NMPA) и внедрен в масштабное применение при травматических костных дефектах и послеоперационной реконструкции костных опухолей.

В области разработки композитных искусственных костей команда отказалась от традиционных высокотемпературных процессов, преодолев сложности с дисперсностью порошка и массовым производством. Путем контроля скорости кристаллизации кластеров аморфных ионов металлов удалось добиться макроскопического химического синтеза медицинского магнийсодержащего трикальцийфосфатного порошка. Клинические данные показали высокий уровень интеграции изготовленного из него композитного материала с коллагеном при заполнении сложных костных дефектов, что значительно ускоряет регенерацию кости. Для крупных костных дефектов была разработана градиентная структура, вдохновленная конечностями богомола, с цинксодержащими аморфными кластерами фосфата кальция. Эта структура демонстрирует прочность на изгиб 160 МПа, решая проблему хрупкости традиционных материалов, и в экспериментах на животных через 6 месяцев показала объем новой костной ткани 68,39%.