В России создали материал для 3D-печати биоразлагаемых имплантатов

В лаборатории полимерных материалов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» синтезировали смолы для 3D-печати биомедицинских изделий. Это позволит в будущем создавать имплантаты персонализированно, для конкретного пациента, считают ученые. Биоразлагаемые полимеры — прочный и эластичный материал, из которого можно создать системы для контролируемой доставки лекарственных препаратов к органу-мишени, шовные хирургические материалы, различные костные фиксаторы (винты, штифты, стержни), а также материалы для тканевой инженерии. После выполнения своей функции, например, сращивания костной ткани, биоразлагаемый имплантат распадается в теле человека до нетоксичных соединений — углекислого газа и воды — и будет бесследно выведен из организма.

Но чтобы создавать имплантаты сложной формы, например, выполненные под конкретного пациента, необходимы технологии 3D-печати, для которых понадобятся особые полимерные смолы. Их состав определяет возможность регулирования свойств медицинских изделий — механических характеристик и скорости распада в теле человека. В «Курчатовском институте» синтезировали смолы для 3D-печати медицинских изделий на основе биосовместимых биоразлагаемых полиэфиров — лактида и капролактона. Затем смолами разного состава на биопринтере напечатали стандартные образцы для испытаний.

Результаты испытаний показали, что олигомеры (вещества, молекулы которых содержат цепочки из небольшого числа одинаковых звеньев) обладают более низкой вязкостью, в отличие от высокомолекулярных аналогов. Это позволяет использовать при печати более узкие сопла 3D-принтера, что значительно увеличивает точность при создании имплантатов, отмечают ученые. Кроме того, печатать имплантаты низковязкими смолами можно при существенно более низких температурах, поэтому в них можно добавлять лекарственные препараты, не опасаясь потери лечебных свойств. В итоге получится имплантат, наполненный препаратами, ускоряющими заживление, или антибиотиками, предотвращающими размножение бактерий, рассказали в пресс-службе института.