Відновлення склепіння черепа після травмування – непроста задача. Золотим стандартом наразі є трансплантація частин іншої кістки. Проте, це вимагає додаткового хірургічного травмування організму. Іншим підходом є використання кісткової тканини донора з відповідних банків, що, зрозуміло, також має свої проблеми. Перспективною є розробка штучних матеріалів, які б мали подібні до природних характеристики.

Дослідники розробили повністю штучний, 3D-друкований біокерамічний імплант для відновлення структури черепа. На рисунку експериментальний біокерамічний імплантат (BioCer) тестується в овечому черепі. Він складається з пластинок із фосфату кальцію, сполучених між собою титановим каркасом із вбудованими фіксуючими ручками (чорні стрілки). Білі стрілки позначають внутрішній простір у каркасі.

Такі біокерамічні імпланти порівнювалися із більш традиційними титановими. Було виявлено, що через рік після операції проміжки між пластинками були заповнені заново сформованою кістковою тканиною. Також, оточуюча кісткова тканина міцніше з’єднувалася із матеріалом імпланту, ніж у випадку титанового.

Було також проведено випробування на людині – 22-річному чоловікові, що потрапив у лікарню після автомобільної аварії. Задля позбавлення від підчерепового крововиливу в нього було проведене краніоектомію – видалення частини кісток черепа. Через півтора місяці збережена в замороженому стані кістка була повернена на місце. Проте, ще через рік постала необхідність знову відкрити череп через підозру на інфекцію. На цьому етапі повторне закриття дефекту здійснили за допомогою біокерамічного імпланту, з яким пацієнт проходив ще 21 місяць. Тоді через невелику викликану травмою механічну деформацію імплант прийшлося видалити. Його структуру було досліджено так же, як і овечих. Виявилося, що в людини також добре відновлюється кісткова тканина, її кровопостачання, морфологія та ультраструктура.

Автори зазначають, що таке відновлення тканини не потребує зовнішніх клітин чи ростових факторів, імплант сам по собі сприяє її правильному росту.

Джерело: Omar O, Engstrand T, Kihlström Burenstam Linder L, Åberg J, Shah FA, Palmquist A, Birgersson U, Elgali I, Pujari-Palmer M, Engqvist H, Thomsen P. In situ bone regeneration of large cranial defects using synthetic ceramic implants with a tailored composition and design. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Oct 27;117(43):26660-26671. doi: 10.1073/pnas.2007635117