Хирург берёт пистолет — и печатает кость: в медицину приходит мгновенная 3D-регенерация

Учёные придумали новый способ лечения переломов : они превратили обычный клеевой пистолет в инструмент для 3D-печати костноподобного вещества прямо на место повреждения. Технологию уже испытали на кроликах, и исследователи считают, что она сможет применяться в операционных при работе со сложными травмами, когда стандартные имплантаты не подходят по форме.

В традиционной практике при серьёзных повреждениях используют костные трансплантаты и металлические конструкции — пластины, винты или штифты. Недостаток такого подхода в том, что они не учитывают индивидуальные особенности перелома и не всегда обеспечивают точное совмещение и устойчивость. Ранее предпринимались попытки создавать персонализированные вставки на 3D-принтерах, но их изготовление занимало слишком много времени, что делало невозможным применение прямо во время операции.

Команда под руководством Чонг Сын Ли, биоинженера из Университета Сунгкюнквана (Южная Корея), предложила иной путь. Результаты работы опубликованы 5 сентября в журнале Device. В исследовании использовался модифицированный пистолет, через который можно было выдавливать специальный биосовместимый состав при низкой температуре. В отличие от стандартной технологии с пластиковой нитью, здесь применялась смесь поликапролактона (PCL), известного как материал для биоразлагаемых каркасов, и гидроксиапатита (HA) — минерального соединения кальция, ключевого для костей. Дополнительно в смесь добавили два антибиотика, которые постепенно высвобождаются в течение нескольких недель и предотвращают инфицирование.

Испытания проводились на новозеландских белых кроликах (Oryctolagus cuniculus) с переломами лап. Кости фиксировали металлическими пластинами и винтами, после чего дефект заполняли либо новым веществом, либо традиционным цементом. При нанесении состав остывал до температуры тела за 40 секунд, образуя прочную структуру, восполнявшую повреждённое место.

За 12 недель наблюдений у животных, получивших новый метод лечения, отмечалось более активное образование костной ткани и плотный рост в зоне перелома по сравнению с контрольной группой. К концу периода около 10% материала успело разложиться, что подтвердило его биоразлагаемость. Авторы подчёркивают, что использование технологии позволило сократить время операции и улучшить заживление.

«Мы подтвердили терапевтический потенциал этой технологии на модели с кроликами», — отметил Ли. Он добавил, что следующим этапом станут испытания на более крупных животных перед возможным применением у людей. По мнению разработчиков, подход может получить широкое распространение в травматологии, предоставляя хирургам возможность печатать индивидуальные вставки прямо во время операции, так же как уже разрабатываются микророботы для медицинских процедур и другие инновации в медицине .