Кости из пористого титана и впрыскивание суставов

Фантастические сюжеты изобилуют образами живых существ с вмонтированными в них техническими частями, особенно такими картинами, изобилует жанр «кибер-панк». Но в реальности ужасных гротеских образов изуродованных существ мы не увидим, более того, подобные технологии не просто не сделают из вас нового Франкенштейна, напротив, подарят вам новую жизнь и красоту, вернув изувеченному телу новую жизнь.

Мне бы хотелось рассказать об этих достижениях, потому что это является прямым свидетельством того, как сюжеты научно-фантастических романов и фильмов не просто воплотились в жизнь, а изменили всё представление людей о медицине.

Недавно встретил в «Популярной механике» статью, в которой рассказывалось об использовании пористых сплавов, которые великолепно уживаются с живыми тканями организма. Эти сплавы химически инертны, во многом сходны с пористыми костными и мягкими тканями.

В основе изобретения лежит экспериментальная установка соответствия между особенностями никелида титана — пористого сплава и его биомеханическими качествами. Благодаря его шероховатым стенкам, мелкомасштабной структуре пор, в металлические суставы легко врастают живые ткани. Такое свойство сплавов использовали и российские учёные.

Такие вот титанические имплантаты, в основе которых лежит никелид титана, могут замещать фрагменты утраченных костей и целые суставы. Их преимущество заключается в том, что с их помощью можно использовать внутренние полости в качестве клеточных инкубаторов. В данных инкубаторах можно культивировать стволовые клетки, которые с течением времени могут принимать форму любых типов клеточной ткани взрослого организма.

Благодаря такому свойству имплантат быстрее вживается в организм, который тратит намного меньше ресурсов для восстановления после пересадки. Как всё это происходит? Клетки прирастают к стенкам мелких пор, затем начинают активно расти, размножаясь и, заполняя всё «полое» пространство металлического фрагмента. Данный имплантат размещает в себе не только живые ткани, но и питательную среду – витамины, микроэлементы, которые участвуют в общем развитии организма.

На данный момент сплав совершенствуется, что позволит гораздо эффективнее культивировать клеточный материал. Пока что, операции подобного рода редки, но будем надеяться, что такое будущее не за горами.

В научной фантастике образы таких вот искусственных протезов и частей тела активно эксплуатировались. Вспомним хотя бы японскую анимацию с её бескрайней любовью к кибер-панку («Полиматрикс»), американский кинематограф, в котором главный герой бывает на половину сделан из бионических протезов («Я-робот», «Терминатор», «Робокоп», «Доктор Кто»).

В отличие от постапокалиптических сюжетов, в реальности искусственное протезирование имеет только положительные результаты. Кроме того, науке известно использование не только металлических суставов, но и органики, в виде коралловых веществ. Подобная операция была осуществлена в 90-х в виде пересадки органики в тело юноши. Со временем такой вот протез рос в поражённой руке, пока не достиг нормальных размеров. Пористая структура впитала в себя живые ткани, кровяные тела, тем самым решив проблему отторжения тканей.

По статистике каждый год в одних только США около 700 тыс. пациентов переживают операции на суставах, при том качество протезов не всегда оставляет желать лучшего в плане полной компенсации утраченной части кости.

Кроме новых пористых сплавов, американские врачи начали использовать методы «впрыскивания» живых тканей. Дженифер Елисеефф, поистине, стала олицетворением учёного из мультфильма «А.М.Б.А», только такие самоорганизующиеся ткани создают не города, а суставы. Вместе с коллегами биоинженер планирует впрыскивать смесь полимеров, клеток и стимуляторов роста. Состав этот, будучи введённым в живую ткань, загустеет, образуя новый сустав.

К сожалению, такой вот фантастический образ не часто эксплуатировался в Sci-Fi, по крайней мере, я ничего подобного не припомню. Это событие яркий пример тому, как реальные достижения смогли обогнать даже фантазию. Причиной тому может быть то, что большинство классических примеров жанра основывалось на техногенных достижениях. К тому же век ушедший был сплошь веком именно технических достижений, ныне же мы можем увидеть сторону фантастических образов, лишённых металла и проводов, где даже роботы могут разрабатываться на основе био-материалов.