Про костную ткань

Наша костная ткань обладает уникальной способностью к восстановлению, но при крупных повреждениях организму необходима специальная поддержка, чтобы процесс регенерации проходил быстрее. Такой поддержкой служат специальные биоматериалы, разработку которых мы изучаем. И хотя состав костной ткани хорошо известен, получить идеальный биоматериал, который был бы максимально схож с естественным строением кости, не получается. И крайне трудно предположить, удастся ли это сделать в будущем.

Про персонализацию

В медицине важен индивидуальный подход: для каждого случая — свой метод лечения. Это связано с индивидуальными особенностями каждого организма. А поскольку дефектов костных тканей много, в идеале для каждого должно быть свое лечение. Думаю, в течение 20 лет нам удастся создать целую плеяду материалов, из которых врачи смогут выбирать. Это важно, чтобы подобрать наиболее подходящий по составу, прочности и другим характеристикам вариант.

Перспективное направление 

Наиболее перспективное направление в нашей сфере, на мой взгляд, — это разработка новых полимерных биоматериалов, или гидрогелей. Еще интересно развитие в области биомиметических материалов (искусственные вещества, созданные на основе принципов живой природы — прим. ред.), которые максимально приближены к структуре нашего организма. При их создании важно учитывать не только механические свойства, такие как прочность и упругость, но и способность к разложению и деградации (постепенному ухудшению характеристик в процессе носки или эксплуатации — прим. ред.). Сейчас активно используют материалы, которые либо совсем не подвержены деградации, либо разлагаются в организме крайне медленно — керамика на основе гидроксиапатита или трикальцийфосфата, титановые сплавы. Надеюсь, в будущем нам удастся заменить их усовершенствованными гидрогелями, обладающими лучшими характеристиками. 

Про титановые импланты 

Например, титановые импланты — это не деградированные импланты, и их использование сопряжено с рядом проблем. Они вводятся в место дефекта костной ткани, а по прошествии времени, так как металл не деградирует, жесткие условия нашего организма приводят к его коррозии. Титан теряет свои свойства, и необходима его замена. Также есть проблема, ведущая к истиранию кости, поскольку титан — твердый металл, а импланты на его основе прочнее кости. Разработка новых биоматериалов позволит исключить повторные операции, так как имплант будет рассасываться естественным путем. А параллельно будет восстанавливаться натуральная костная ткань. 

Взаимодействие сфер

Через 30–50 лет активно будут развиваться цифровые методы производства биоматериалов, благодаря чему можно добиться более близкого контакта биологов, материаловедов и химиков. Это позволит значительно ускорить процесс разработки технологий 3D-печати органов и создания биоматериалов для оптимизации заживления костной ткани.

Про 3D-печать органов 

Если смотреть в перспективе 30–40 лет, возможно, найдутся интересные решения, которые позволят на постоянной основе печатать органы. Попытки уже предпринимаются, но пока это экспериментальные методы биопечати на основе полимеров. Но в будущем, я уверен, мы добьемся того, чтобы печать органов вошла в обычную жизнь каждого человека. Это позволит спасти многие жизни, значительно повысит качество жизни населения и даже снизит уровень безработицы — люди, которые раньше не могли работать из-за какого-то дефекта, в будущем смогут забыть про это и жить обычной жизнью. 

Основная цель всей моей научной деятельности — создать материал (тот же гидрогель), который позволил бы уменьшить страдания людей из-за костных дефектов. Если получится это осуществить, то я буду уверен, что жизнь прожита не зря. 

Фото: Олег Бородин и фото из личного архива