Разработка и биомедицинские исследования кальциймагнийфосфатных костных цементов, предназначенных для реконструкции костных дефектов у онкологических пациентов.

Актуальность использования костных цементов при реконструктивно-пластических операциях в онкологии обусловлена распространенностью в России ЗНО костей и суставных хрящей (С40-С41) которая составила 10,4% на 100 тыс. населения по данным 2021г. При этом, хирургический метод лечения в этой когорте пациентов составлял 62,7% (Каприн А.Д. 2022). Костные цементы на основе фосфатов кальция/магния являются в настоящее время наиболее перспективными для использования в онкоортопедии, что обусловлено их уникальными физико-химическими свойствами: пластичностью, достаточным временем схватывания, высокой прочностью механическими свойствами цементного камня, растворимостью, нейтральным уровнем рН, способностью формировать микро- и макропористость в процессе биорезорбции. Преимуществами костных цементов по сравнению с биокерамикой, которую используют в виде гранул, блоков и частиц, является способность заполнять костный дефект практически любой формы по всему объему. При этом процесс схватывания и твердения цементного раствора может осуществляться непосредственно в зоне костного дефекта. Инжектируемые костные цементы находят свое применение в вертебропластике и кифопластике, современных малоинвазивных хирургических процедурах для лечения переломов позвонков, вызванных онкологическими заболеваниями. В последнее время в биоматериаловедении уделяется пристальное внимание материалам на основе магния. Это обусловлено способностью магния к полной резорбции в организме человека с выделением катионов Mg2+, которые положительно влияют на остеоиндуктивность в процессе остеогенеза . В ИМЕТ РАН в последние годы активно развивается данное направление. В частности, разработаны оригинальные составы кальциймагнийфосфатных костных цементов (КМФ КЦ) с добавлением катиона Mg2+ и различных полимерных добавок в цементную жидкость, что способствует увеличению инжектируемости костных цементов, без потери механических свойств и способности к биорезорбции. Таким образом, биомедицинские исследования разработанных составов костных цементов являются актуальной и перспективной задачей. В рамках реализации данной НИР планируется решить следующие задачи: 1. Исследование in vitro цитотоксичности /цитосовместимости линейки экспериментальных образцов КМФ КЦ, разработанных в ИМЕТ РАН и отбор наиболее перспективных образцов. 2. Оценка in vitro остеопластических потенций отобранных образцов КМФ КЦ. 3. Исследование in vivo биосовместимости отобранных образцов КМФ КЦ. 4. Исследование остеокондуктивных потенций образцов КМФ КЦ на модели дефекта б.берцовой кости крыс. На основании проведенных биомедицинских исследований линейки образцов КМФ КЦ, разработанных в ИМЕТ РАН, будут отобраны два наиболее перспективных состава костных цементов (инжектируемой и неинжектируемой формы), отличающихся выраженными прочностными характеристиками, способностью к биорезорбции, цито- и биосоместимостью, повышенной когезей с материнским костным ложе в области дефекта, остеокондуктивными потенциями.