Ученые успешно протестировали новую, более безопасную титановую пластину для восстановления костной ткани

8 февраля 2018 г.

by Shinshu University

Впервые запатентованные пластины из титанового волокна, разработанные японскими инженерами для медицинского применения, были протестированы на модели животного. Исследователи из Университета Синсю обнаружили, что, в отличие от обычных пластин, пластины из титанового волокна не вызывают охрупчивания костей после тесного контакта с костью в течение длительного времени. Это может устранить необходимость экстракции пластины и связанные с ней хирургические риски.

«Наши пластины из титанового волокна, в отличие от обычных титановых пластин, изготавливаются путем сжатия титановых волокон при нормальной комнатной температуре в пластины без изменения формы волокон», — сказал Такаши Такидзава, доктор медицинских наук, первый автор статьи с кафедры ортопедической хирургии Университета Синсю. Школа медицины. «Они могут компенсировать основной недостаток обычных титановых пластин и найти применение в различных областях фиксации и восстановления костной ткани в различных частях тела».

Их результаты были опубликованы 25 января в онлайн-выпуске журнала Advanced Materials.

Титановые пластины, которые чаще всего используются для удержания костей на месте во время их заживления, устойчивы к эрозии и достаточно прочны, чтобы удерживать сращенные кости на месте. Врачи могут решить имплантировать титановую пластину пациенту с тяжелым переломом, тяжелой травмой черепа или дегенеративным заболеванием костей.

Однако они не идеальны. Во многих случаях титановые пластины приходится удалять после завершения заживления, поскольку они могут вызвать защиту от напряжения, при которой кости становятся хрупкими. Чтобы решить эту проблему, Нобору Накаяма, доцент инженерных наук японского университета Синсю, в 2014 году разработал пластину из титанового волокна. Этот материал предлагает множество потенциальных клинических применений без недостатков обычных титановых пластин.

По словам Такидзавы, пластины из титанового волокна имеют особенно важные характеристики с натуральной костью. Они оба имеют почти одинаковое измерение жесткости, известное как модуль Юнга. Обычные пластины имеют модуль Юнга в 4-10 раз выше, чем у кости. Разница в уровнях жесткости в конечном итоге приводит к охрупчиванию кости при контакте кости и пластины.

Команда под руководством Наото Сайто из Университета Синсю также проверила использование пластин из титанового волокна в регенеративной медицине. Поскольку форма титановых волокон остается неизменной при изготовлении пластин при комнатной температуре, по всей пластине создается уникальная пористая среда.

«Мы видели, как регенерированная кость проникает в титановое волокно», — сказал Такидзава. «Различные предприятия заинтересованы в пластинах из титанового волокна, и мы собираемся применить их для клинического восстановления костной ткани. Я считаю, что пластины из титанового волокна можно устанавливать навсегда без хирургического удаления».

Больше информации: Такаши Такизава и др., Пластины из титанового волокна для восстановления костной ткани, Современные материалы (2017). DOI: 10.1002/adma.201703608

Информация журнала:Передовые материалы

Предоставлено Университетом Синсю