Исследование ученых из ПНИПУ поможет в разработке костных имплантов

Трабекулярная кость, известная как "губчатая" из-за своей пористой структуры, представляет собой один из двух ведущих типов костной ткани в организме человека. Изучив ее важные механические свойства, ученые ПНИПУ разработали модели и провели численные эксперименты по разрушению пористой костной ткани.

Фото: Scientific Reports by Alessandro Riga

Полученные результаты позволят разрабатывать искусственные имплантаты для тканевой инженерии, более точно соответствующие строению и нагрузкам костной ткани, что ускорит процесс реабилитации пациентов.

Опубликованные результаты исследования в журнале Theoretical and Applied Fracture Mechanics выполнены в рамках программы мегагрантов. Старение организма и различные заболевания, включая остеопороз, уменьшают минеральную плотность костей и увеличивают риск переломов. Чтобы снизить эти риски и оказать необходимую помощь, важно понять особенности поведения трабекулярной кости при разрушении.

По статистике, остеопороз в России выявлен у значительного числа людей старше 50 лет, что может привести к серьезным последствиям, включая переломы костей. Ученые Пермского Политеха провели исследование, моделируя образование трещин и разрушение губчатой костной ткани. Используя уникальный алгоритм, они смогли анализировать рост нескольких трещин, учитывая особенности пористой структуры костей. Это позволяет более точно изучать процессы разрушения и роста трещин в костной ткани.

Полученные из исследования данные могут быть использованы для улучшения имплантатов, предназначенных для реконструкции костей или замещения их дефектов. Ученые надеются, что созданные модели помогут разработать искусственные заменители костной ткани, максимально подходящие по своим характеристикам естественной ткани. Важно отметить, что полученные данные позволят более эффективно контролировать поведение трабекулярной структуры костей при разрушении в различных областях, что в конечном итоге приведет к улучшению медицинских технологий на благо пациентов.