Сломанная нога лечится как игрушка: пистолет для клея меняет медицину

Учёные из Южной Кореи разработали инновационный метод лечения переломов, превратив обычный клеевой пистолет в инструмент для 3D-печати костного заменителя прямо во время операции. Технология уже прошла первые испытания на животных и может стать серьёзным шагом в развитии травматологии.

Новый взгляд на костные имплантаты

При тяжёлых переломах обычно используют костную пластику или металлические фиксаторы — пластины и штифты. Но их форма редко идеально совпадает с конкретным переломом пациента, что снижает надёжность фиксации. Персонализированные имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, могли бы решить эту проблему, однако их изготовление занимает слишком много времени и не подходит для срочных операций.

Именно поэтому группа исследователей из Университета Сунгкюнгван предложила иной путь: печатать костеподобный материал прямо на месте перелома.

"Насколько мне известно, практически не существует примеров применения этой технологии непосредственно в качестве заменителя кости. Это делает данный подход действительно уникальным и отличает его от традиционных методов", — пояснил биомедицинский инженер Чонг Сын Ли в комментарии для Live Science.

Таким образом, новый метод открывает возможность для создания имплантатов, идеально соответствующих анатомии пациента, прямо в ходе операции, что значительно повышает точность и эффективность лечения переломов.

Как работает технология

Обычные 3D-принтеры используют пластиковую нить. Учёные же создали специальный материал, состоящий из поликапролактона (биоразлагаемого полимера) и гидроксиапатита — минерала, формирующего структуру костей. В него также добавили два антибиотика, высвобождающихся в течение нескольких недель для защиты от инфекции.

Модифицированный клеевой пистолет нагревал и выдавливал нить при низкой температуре. В течение 40 секунд материал остывал до температуры тела, что позволяло хирургам печатать имплантат прямо в зоне перелома.

"Это демонстрирует значительное преимущество с точки зрения сокращения времени операции и повышения эффективности процедур в реальных хирургических условиях", — отметил Ли.

Таким образом, технология объединяет биосовместимые материалы и простое по конструкции устройство, превращая его в инструмент, способный создавать индивидуальные костные имплантаты прямо во время операции.

Эксперименты на животных

Первыми "пациентами" стали белые новозеландские кролики. Их переломы фиксировались металлическими пластинами и винтами, а костные дефекты заполнялись либо новым 3D-материалом, либо традиционным костным цементом.

В течение 12 недель наблюдений у животных, получивших экспериментальное лечение, отмечалось более активное формирование костной ткани и высокая плотность костного роста. К концу исследования новый материал разложился примерно на 10%, подтвердив его биосовместимость.

Что дальше

Теперь исследователям предстоит самый ответственный этап — переход от экспериментов на небольших животных к более масштабным испытаниям, которые позволят понять, насколько метод пригоден для реальной хирургической практики.

"Мы подтвердили терапевтический потенциал этой технологии на кроличьей модели", — подчеркнул Ли, добавив, что впереди испытания на более крупных животных.

Учёные уверены, что после доработки метод сможет применяться в клиниках, особенно при сложных переломах, где традиционные имплантаты не справляются.