Сустав из глины? Челябинские ученые создали сверхпрочные керамопротезы из «подножного» сырья.

Возможно ли догнать и перегнать Запад в одной из самых продвинутых областей медицины — имплантологии? После многолетнего отставания России появилась надежда: в Челябинске изобрели чудо-материал, во многом опережающий разработки зарубежных ученых.

Речь идет о создании имплантов из корунда — керамического материала, по прочности почти не уступающего алмазу. Казалось бы, нужно быстрее запускать в производство изобретение, от которого во многом зависит возвращение наших инвалидов к полноценной жизни. Но этот процесс затянулся: из-за нехватки средств ноу-хау уже 20 лет не может выйти на промышленную стадию.

В конце прошлого года планы ученых по продвижению «имплантного проекта» поддержали общественники из ЧРО Совета ветеранов подразделений особого риска. Его председатель Михаил Сафронов обратился к депутату Госдумы Дмитрию Вяткину с просьбой помочь с его запуском. Тот поддержал изобретателей, идет поиск инвесторов, и, возможно, уже скоро незаслуженно забытый имплант станет достоянием нашей медицины.

Есть ли шанс на создание ортопедического керамоцентра? Об этом — наш разговор с одним из авторов проекта, кандидатом технических наук Анатолием Повориным.

— В чем уникальность вашего материала?

— Корунд — это оксид алюминия, который, как броня, покрывает металл и не дает ему окисляться. Традиционные импланты из металлических сплавов подвержены коррозии, отторгаются организмом, и уже через 5-7 лет их нужно менять. А наш практически не окисляется и может служить «весь век» пациента. Его можно вживлять в любые части тела, а поскольку это инертный материал, он воспринимает биокорунд как «природную составляющую» организма. В его основе — глинозем, а проще говоря, особая глина, месторождений которой немало на Урале. Правда, есть и другие химические ингредиенты, придающие корунду особую прочность.

Самое сложное — очистить материал от примесей, чтобы получить особо чистый медицинский корунд. Другой важный элемент технологии — высокотемпературный обжиг. К тому же наши импланты, по расчетам, будут в 10 раз дешевле стальных: вместо 70 тысяч около 6 тысяч рублей.

Мы оформили патент на изобретение и очень надеемся, что он все-таки будет служить людям.

«Лекарство» от коррозии

— Вы, как я слышал, раньше были офицером и не раз сталкивались с тяжелейшими травмами…

— Это так. В свое время, после окончания высшего ракетного училища, служил в «почтовом ящике», собирал и проводил контрольные испытания ядерного оружия, которое Никита Хрущев разместил на Кубе. На учениях с применением атомного оружия на Тоцком полигоне в Оренбуржье пострадали многие военные. Облученные люди если и не умирали, то им зачастую ампутировали руки, ноги, удаляли «звенящие» части позвоночника. А взамен ставили дешевые, но небезопасные для организма «железки»… Уже тогда я задумывался над тем, как создать «безвредную» замену корундовыми имплантам.

— Но для этого нужен научный подход, знание структуры материалов…

— Их я обретал на практике, просчитывая, сколько может «дюжить» корпус ракет, испытывая их под самыми разными нагрузками, влиянием окислительных сред. Я заметил, что, например, нержавейка может служить не 10 лет, а существенно меньше, и стал изобретать более надежные и долговечные материалы. Свои исследования продолжил в высшем ракетном училище, где защитил кандидатскую диссертацию.

— И что придумали для защиты металлов?

— Разработал систему смещения электрического потенциала в так называемую пассивную анодную зону, что продлевает срок службы металла, повышает его надежность и долговечность. Это ноу-хау можно применять во многих отраслях промышленности.
 
Кроме того, для защиты от коррозии мы первыми в России применили порошковое напыление фторопластом. Над этим я работал, переехав в Челябинск, где преподавал в ЧВВАКУШе, а уйдя в запас — в лаборатории Челябинского НИИ трубной промышленности. В те годы мы при НИИ создали научно-производственное предприятие БФТ («Биофторопласттехника»), разработали инновационную технологию покрытия труб этим материалом.

Обмануть природу!

— И все-таки как вы надумали перейти «от труб к телу», создать корундовый имплант?

— Любой материал своего рода живой организм, который, как все в мире, старится и умирает. И можно продлить его жизненный срок. Но чтобы внедрить в тело человека чуждые элементы, им нужно придать особые свойства, так сказать, обмануть природу, и, думаю, нам это удалось. Мы создали не только инновационный корундовый материал, но и импланты нового поколения.

Идею открытия ортопедического центра инновационных материалов тогда поддержали директор ЮУНЦ РАН академик РАМН Юрий Захаров, ученик Илизарова Геннадий Окулов. Известно, что вокруг металлических имплантов нередко происходит резорбция — разрушение костной ткани, и операции приходится повторять. А выручит ли корунд?

Пригодность «керамики» подтвердили исследования в Свердловском областном испытательном центре Санэпиднадзора с применением немецкого спектрометра Spektro. В заключении сказано, что материал соответствует требованиям безопасности.

— Но для использования в медицине нужно провести и клинические испытания…

— Для их проведения мы еще в 1994 году направили позвоночные импланты во 2-ю железнодорожную больницу ЮУЖД, но испытания затянулись. Медики провели 21 экспериментальную операцию по установке наших имплантов, и они служат людям по сей день.

К слову, думаю, если бы у фигуриста Евгения Плющенко на позвоночнике стоял наш имплант, а не лопнувший титановый винт, он не отказался бы от выступления на сочинской Олимпиаде! Недавно мы через интернет обратились к нему с предложением поставить «керамику», которая, по отзывам экспертов, в чем-то даже превосходит израильские импланты.

Шанс на новую жизнь

— А кто их изготовит?

— Своими силами нам эту ношу не потянуть, но теперь у изобретения появился шанс на новую жизнь. В ответе на наше обращение депутат Госдумы Дмитрий Вяткин назвал фирмы, которые мы можем привлечь в качестве инвесторов.

Запустить проект мы планируем на базе горбольницы № 9. С ее главным врачом Олегом Денисовым уже есть предварительная договоренность.

Направили мы и обращение губернатору Борису Дубровскому с просьбой о содействии в создании в Челябинске центра по производству корундовых имплантов. В своем ответе министр здравоохранения Челябинской области Сергей Кремлев подтвердил, что этот вопрос очень актуален. Правда, по мнению министра, разработки 90-х годов во многом устарели, а для создания инновационного центра нужна большая научно-исследовательская работа с привлечением медиков и ведущих вузов региона.

Но наши исследования показали, что предложенный нами материал нисколько не устарел, а конструкции имплантов можно доработать. Мы обращались в ЧелГУ, УралГУФК, и там поддержали наше начинание. Уже рассматривается вопрос о выделении на корундовые исследования гранта Российского научного фонда, а возможно, и создание технопарка. Изучаем предложения по замене станочной обработки заготовок технологией печатания на 3D-принтере, с применением компьютерного моделирования. Мы готовы сотрудничать с учеными, дополняя наше ноу-хау новинками современной науки.

Комментарий

Ксения Платонова, заместитель главного врача по медицинской части челябинской горбольницы № 9:

— На мой взгляд, проект создания научно-производственного имплантационного центра на базе нашей больницы важен и нужен. Мы заинтересованы в нем и готовы стать экспериментальной площадкой для проведения клинических испытаний. Но для этого нужно получить сертификат Минздрава, другие документы. Возможно, инновационный проект будет запущен в рамках частно-государственного партнерства. Необходимость в нем назрела давно: наша больница — единственная в городе, где в детской травматологии проводят уникальные операции при врожденных аномалиях развития скелета. Важно, чтобы не было отторжения импланта, а корундовая технология не дает побочных эффектов.

Правда, керамику мы пока не применяем и покупаем импортные импланты, но такое желание есть. Отечественные аналоги дешевле, и если они дойдут до зарубежного уровня, мы готовы их использовать. Причем не только в протезировании тазобедренных, но и более сложных коленных суставов. А имплантацию голеностопных суставов в Челябинске пока не делают, и людям приходится ехать в Курган, в ортопедический центр Илизарова. Но я уверена: «корундовый проект» поможет решить и эту проблему. 

Источник ЮП74