Исследователи из Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) разработали покрытие для костных имплантатов, которое после протезирования медленно высвобождает противоопухолевый препарат в окружающие ткани, пишет газета «Известия».

Для лечения рака кости опухоли удаляют хирургическим путем, устанавливая на место пораженной ткани титановый имплантат. Затем пациентам проводят химиотерапию, чтобы предотвратить рецидив болезни. Однако прием сильнодействующих препаратов приводит к большому количеству побочных эффектов: слабости, выпадению волос, нарушению работы пищеварительной системы, почек и сердца. Чтобы избежать этого, отмечает издание, ученые разрабатывают имплантаты, которые не просто бы заместили утраченную ткань, но и доставляли бы лекарства напрямую в кость.

Кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов Института физики прочности и материаловедения СО РАН Екатерина Комарова рассказала, что им удалось создать «импланты, с помощью которых можно локализованно и контролируемо доставлять лекарственные средства в костную ткань». По ее словам, они провели опыты, которые показали, что в покрытие можно «загружать» не только противоопухолевые препараты, но и другие лекарства, которые «можно будет использовать не только при лечении рака, но и в других сферах, например, в травматологии и зубном протезировании».

За основу ученые взяли кальций-фосфатный цемент — пористый материал, по химическому составу очень близкий к естественной костной ткани, а потому биосовместимый. Его нанесли электрохимическим методом с ультразвуком на поверхность титановой пластины, которая имитировала используемый в клинической практике имплантат. После этого в пористое покрытие загрузили раствор противоопухолевого препарата 5-фторурацила, который широко применяется для лечения онкологических заболеваний. Образцы высушили, благодаря чему лишняя жидкость испарилась, а действующее вещество осело в порах кальций-фосфатного цемента.

Затем исследователи нанесли еще один слой покрытия, который должен был предотвратить слишком быстрое высвобождение препарата из пор и тем самым обеспечить продолжительный эффект лечения. В качестве такого защитного слоя ученые выбрали синтетический биосовместимый и биоразлагаемый полимер из молекул молочной и гликолевой кислот. Как рассказали исследователи, такой материал удобен тем, что, попадая в организм, он медленно (от нескольких недель до нескольких месяцев в зависимости от соотношения кислот в составе) разлагается. Благодаря этому по мере его распада из ниже находящегося кальций-фосфатного слоя будет постепенно выделяться противоопухолевый препарат.

Адресная доставка препаратов позволяет снизить их побочные эффекты и повысить эффективность, отметил научный сотрудник Института иммунологии и физиологии Уральского отделения РАН Михаил Болков.

Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Communications.

БелТА