Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с Уральским отделением РАН разработали инновационный метод обработки медицинских имплантатов с помощью ионного пучка, позволяющий значительно снизить риск иммунного отторжения. Технология делает поверхность имплантата «невидимой» для иммунной системы. Исследование опубликовано в Material, Design and Biological Studies of Bones & Implants.
Современные имплантаты, такие как кардиостимуляторы, имплантаты сустава, сердечные клапаны и другие, часто вызывают нежелательную иммунную реакцию. В ответ на чужеродный объект организм формирует вокруг имплантата плотную капсулу, что может привести к хроническому воспалению и боли. Традиционно для борьбы с этим применяют иммуносупрессанты, однако они ослабляют общую защиту организма.
Новая технология предлагает иной подход: поверхность имплантата обрабатывается пучком ионов азота в вакуумной камере.
Под действием ионного облучения на поверхности полимера происходят постоянные необратимые химические изменения: активные группы и свободные радикалы, способные ковалентно связываться с белками организма. Благодаря этому на поверхности имплантата образуется слой чистого белка хозяина, который маскирует его от иммунной системы и значительно снижает воспалительную реакцию на инородное тело.
Исследования проводились на мышах, которым имплантировали диски из полиуретана — как обработанные, так и контрольные (необработанные). Анализ тканей проводился через 1 и 5 месяцев после операции. Результаты показали, что вокруг обработанных имплантатов формировалась в два-четыре раза более тонкая фиброзная капсула. При этом концентрация эозинофилов снизилась в 5–12 раз по сравнению с контрольной группой.
Ученые считают, что имплантат необходимо вживлять сразу после обработки, чтобы достичь максимального эффекта.