Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Полимерные адаптивные имплантаты с эффектом памяти формы
НТТМ-2017-0436 | Категория II

Автор:

Медведев Виктор Вячеславович

Львов Владислав Александрович

Няза Кирилл Вячеславович

Научный руководитель:
Сенатов Федор Святославович
Организация:
НИТУ «МИСиС»,
Москва
Цель работы
Главная цель работы это – разработка и создание инновационного типа медицинских изделий - полимерных имплантатов, наполненный биоактивным компонентом, из материалов с эффектом памяти формы, предназначенного для реконструкции костных дефектов человека и животных.
Это напрямую скажется на снижение стоимости лечения и реабилитации пациентов за счет импортозамещения медицинских изделий, снижения инвалидизации пацентов, предотвращения развития инфекционных постоперационных осложнений или проблем с фиксацией имплантата.
Обзор предметной области
Проблема изготовления полимерных имплантатов — это создание необходимой пористой структуры, которая обеспечивает пролиферацию клеток и при этом сохранит прочностные характеристики. Подходы по созданию пористой структуры в мире довольно разные, например, компания Zimmer образует поры за счет газа, а DePuy, формирует из различных расплавов. В свою очередь у нас в стране Эндопринт изготавливает из фотополимерной смолы + керамическое наполнение. А так же существует подход изготовления пор за счет 3D моделирования и 3D печати из полимерного материала с использованием биоактивной нанокерамикой.
Подробно опишите, на какие наработки вы опирались, когда делали проект. Почему был выбран именно тот способ решения задачи?
Упора на наработки не было, была идея создания имплантатов с помощью аддитивных технологий, которая ускорит процесс создания и снизит затраты на производстве костных имплантатов.
Описание результатов проекта
В ходе работы над проектом был создан материал на основе полилактида с добавлением биокерамики, а также смоделирована структура полимерных имплантатов, которая дает прочностные характеристики сопоставимые костной ткани. В свою очередь имплантат пропитывается мультипотентными мезенхимальные стромальные клетки, которые совместно с соответствующими каркасами считаются наиболее эффективным биоактивными трансплантатами кости.
Какие результаты достигнуты?
Проведены исследования in vivo которые показали, что имплантация биорезорбируемых каркасов не вызывает отторжения организмом, вокруг имплантата возникала капиллярная сетка. После двух месяцев имплантации в объеме образца так же начали прорастать капиллярные сосуды.
Были проведены механические испытания на прочность. Предел прочности, а так же модуль Юнга полученных экспериментальных образцов близки по значению с пределом прочности и модулем Юнга трабекулярной костной ткани . Модуль Юнга для трабекулярной (губчатой) кости: 1<x<5 ГПа. Для пористого материала модуль Юнга составляет 2.5 ГПа. Проведенные циклические испытания показывают, что пористые имплантаты выдерживают до 4000 циклов под нагрузкой до 21 МПа.
Ценность проекта (конкурентные преимущества):
1. Выполнение имплантата любой сложности под любую форму
2. Биорезорбация имплантата и замещение костной тканью
3. Использование собственных клеток пациента
4. Фиксация за счет эффекта памяти формы
5. Не требует дополнительной обработки
6. Высокая пористость что обеспечивает пролиферацию клеток
Описание применимости
Результатом работы является костный импланта, который может быть направлен на широкий спектр применения в медицине, ветеринарии, пластической хирургии, ортопедии, онкологии, травматологии и трансплантологии. Конечный пользователь — это пациент клиники / больницы, который нуждается в возмещении костного дефекта, полученного во время болезни или несчастного случая.
Дальнейшее развитие проекта
Дальнейшее развитие проекта будет основано на работе с клиентами из клиник по снимкам КТ и МРТ, для них будет изготовляться индивидуальная модель имплантата, которая в дальнейшем будет отправлено логистической компанией в БИОИМПЛАНТАТ, где происходит стерилизация и заселение клетками. В последующем по средствам логистической компании доставляется в клинику для операции

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ