В России создали костный цемент, который в 10 раз дольше высвобождает антибиотик и помогает избежать ампутаций

В РНИМУ имени Н. И. Пирогова стартовали доклинические испытания первого отечественного костного цемента, предназначенного для лечения тяжелых инфекций после ранений, травм и хирургических операций. Разработка велась учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина в рамках национального проекта «Новые технологии сбережения здоровья», который реализуется до 2030 года. Проект финансируется по гранту Минздрава России.

Как работает новый материал?

В состав цемента входят два ключевых компонента: антибиотик и антисептик, закрепленные на нановолокнах целлюлозы. Антисептик нарушает работу ферментов бактерий, вызывая их гибель, а волокна целлюлозы создают внутри цемента сеть микроскопических каналов. По этим каналам вода проникает в материал и вымывает антибиотик, который ранее оставался заблокированным.

«Нам удалось поместить препараты на специальный носитель — нановолокна целлюлозы, так что лекарство работает точечно и в безопасных дозах. Благодаря целлюлозе мы получили эффект «водопровода» внутри цемента – антибиотик теперь не сидит мертвым грузом, а поступает прямо в рану», — объясняет заведующий кафедрой физической и коллоидной химии Губкинского университета Владимир Винокуров. Для сравнения, в импортных аналогах до 90% антибиотика остается запертым внутри и не высвобождается.

Испытания и перспективы

Микробиологические исследования уже проведены в бактериологической лаборатории ГКБ им. В.П. Демихова, а изучение свойств цемента на клеточных культурах и эксперименты на животных проходят на базе инжинирингового центра РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Исследователи планируют завершить испытания в этом году в соответствии с национальными стандартами. При успешном подтверждении соответствия требованиям клинические испытания на добровольцах могут не потребоваться, что позволит существенно сократить время выхода разработки в больницы.

«Ежегодно в России в операциях с использованием костного цемента нуждаются десятки тысяч пациентов с гнойными осложнениями остеосинтеза переломов и после эндопротезирования крупных суставов, а также с синдромом диабетической стопы. Импортные аналоги дорогие и не везде доступные, а наш цемент позволит сделать эту терапию рутинной и спасет тысячи людей от инвалидности», — отмечает руководитель Центра гнойной хирургии ГКБ им. В.П. Демихова Владимир Оболенский.

Разработка композитных материалов с заданной кинетикой высвобождения препаратов ведется в Губкинском университете уже 10 лет. Изначально исследования были сосредоточены на полимерных системах для нефтегазовой отрасли, но в 2020 году лаборатория материаловедения перепрофилировала часть работ на медицинское применение. Выбор направления обусловлен макроэкономическими трендами: после ухода западных поставщиков возникла критическая зависимость от импорта в травматологии и ортопедии. Новый цемент призван снизить эту зависимость и повысить эффективность лечения тяжелых инфекций, уменьшив риск послеоперационных осложнений — одной из главных причин ампутаций конечностей.