Российские ученые создали имплант уха с естественной биомеханикой

Исследователи из России достигли значительного успеха в области медицины, сумев воспроизвести биомеханику уха с помощью 3D-биопринтера. Ученым удалось совместить полимерный каркас с мягким гидрогелем, содержащим живые клетки, что стало возможным благодаря новейшим достижениям в 3D-биопечати. Как сообщают в МИСИС, проведенные испытания in vivo подтвердили, что имплант успешно прорастает сосудистой сетью и приживается в организме.

Микротия — это аномалия ушной раковины, наблюдаемая у одного из десяти тысяч новорожденных. Текущие подходы к реконструкции имеют свои ограничения: аутологичная пересадка хряща несет в себе определенные риски, тогда как синтетические импланты часто вызывают отторжение. В отличие от них, биополимерные импланты, созданные с использованием 3D-биопринтера, лишены этих недостатков, но могут подвергаться деформации из-за натяжения кожи.

Для повышения приживаемости импланта после оперативного вмешательства, специалисты НИТУ МИСИС в сотрудничестве с коллегами разработали метод гибридной 3D-печати.

«Мы объединили в одном процессе гибридной 3D-биопечати две различные группы материалов: пористый и упругий каркас из полимеров, который обеспечил нам необходимую биомеханику, а мягкий коллаген с хондроцитами способствовал прорастанию сосудистой сети и быстрой интеграции импланта в организм. Мы провели испытания на двух вариантах каркаса биопротеза — с полилактидными ребрами и без них. Обычный имплант не выдержал нагрузки и потерял половину своей формы. Ребра же повысили устойчивость конструкции к деформации на 44%», — отметил доктор физико-математических наук Фёдор Сенатов, который занимает пост директора Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

Поры каркаса были заполнены коллагеновым гидрогелем с живыми хондроцитами — клетками, из которых формируется собственная хрящевая ткань, не воспринимаемая организмом как чужеродное тело. В этом коллагеновом гидрогеле активно развивается сосудистая сеть, которая необходима для предотвращения инфекций, так как в отсутствие сосудов иммунные клетки не могут попасть к импланту.

В исследовании также принимали участие сотрудники НКЦО ФМБА, НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева, НМИЦ кардиологии им. ак. Е. И. Чазова, НМИЦ ТО им. Н. Н. Приорова, Института пластической хирургии и косметологии, биотехнологической компании Имтек и 3Д Биопринтинг Солюшенс.