В Томском политехе создали 3D-биоэлектрический имплантат для восстановления сложных деф... — 22 июля 2026 г. в 10:39:06.258
В Томском политехе создали 3D-биоэлектрический имплантат для восстановления сложных дефектов костей Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международной бригады разработали 3D-биоэлектрический имплантат, который позволяет восстанавливать сложные дефекты костей. Участие в работе принимали эксперты из Шанхайского института керамики (Китай), Университета Китайской академии наук и Университета Авейру (Португалия). Материал, из которого изготовлен имплант, с помощью действия внешнего магнитного поля создает слабые электрические сигналы, похожие на естественные сигналы живой костной ткани. Результаты in vivo исследований показали – решение ускоряет образование костной ткани за счет роста вокруг нее нервных волокон и кровеносных сосудов. Доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Роман Чернозем отметил, что в новом импланте наночастицы имеют ядро и оболочку. Внутри находится феррит марганца, а снаружи – пьезоэлектрическая оболочка из перовскита модифицированного титаната бария. Когда частицы попадают в магнитное поле, ядро меняет форму, а оболочка превращает движение в электрический сигнал. Все это запускает восстановление тканей. В результате имплантат работает как временная опора для клеток и активная электрическая платформа, которая активирует нервные клетки, поддерживает рост сосудов и направляет процесс формирования кости. Исследования имплантата на дефектах бедренной кости у мышей показали, что признаки роста нервных клеток и развитие костной ткани появляются через две недели, а выраженное восстановление кости с прорастанием нервов и сосудов – через восемь недель. По сравнению с контрольными группами, стимуляция ускорила формирование нервов и сосудов в 3,1 раза, а костной ткани – в 4,6 раза. По данным ученых, основным преимуществом нового подхода к регенерации тканей является совмещение технологий 3D-печати и использование беспроводной электрической стимуляции в одной платформе. В перспективе такие 3D-платформы планируется применять для восстановления не только костей, но и других тканей, где необходимо управлять несколькими процессами – ростом клеток, сосудов, нервов и межклеточным обменом.