Kaulu implanti no koka. Latvijas pētnieki meklē alternatīvu titānam

Author
Viktors Demidovs | Latvijas Radio

9. aprīlis, 2025. gads

zinātne tehnoloģijas

Latvijas pētnieki plāno izstrādāt kaulu implantus no koka. Līdz šim šajā jomā nepārspēts ir titāns. Tomēr metāla implantam ir trūkumi – tas var veicināt atkārtotus lūzumus un arī rada neērtības pacientiem. Rīgas Stradiņa universitāte (RSU) inovatīvajā projektā sadarbojas ar Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtu. Abu nozaru pētnieki noskaidrojuši, ka līdz šim par kaulu implantiem no koka pasaulē bijušas vien atsevišķas publikācijas.

Viktors Demidovs/Latvijas Radio
Koka gabali, kurus testē iespējamo implantu veidošanai. Viktors Demidovs/Latvijas Radio

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta laboratorijā darbojas glicerīna vanna. Tā ir zupas katla izmēra cilindriska iekārta, kurā paaugstinātā spiedienā 145 grādos vāra koka klucīšus. Mērķis – koksni mīkstināt. Šis process ir būtisks, lai nākotnē izstrādātu koka implantu.

"Kāpēc mums to vajag? Lai mēs varētu sablīvināt koksni, un tā saglabātu savu formu. Sablīvinot mēs varam palielināt blīvumu līdz pat trīs reizēm, un attiecīgi pieaug arī mehāniskās īpašības. Trīs reizes pieaug koksnes materiāla stiprība un pat līdz desmit reizēm, atkarībā no koksnes, pieaug elastība," stāstīja Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta vadošā pētniece, ķīmijas doktore Laura Andže.

Ideja radās pirms vairākiem gadiem, kad pie Andžes atnāca Latvijas Mikroķirurģijas centra speciālisti ar stāstu par medicīnas doktora Ēvalda Ezerieša izstrādātu un patentētu kadiķa koksnes gūžas implantu, kas pagājušā gadsimta 90. gados izmēģināts veterinārajā medicīnā. Tomēr laika gaitā kadiķis izrādījies implantiem nepiemērots. Par vislabāko atzīts bērzs, sacīja pētniece.

"Šis blīvums – cietība – ir līdzvērtīga kortikālajam kaulam. Gan cilvēku, gan dzīvnieku kortikālais kauls ir kaula ārēja daļa. Šīs blīvinātās koksnes izturība ir tikpat liela, kā šim kortikālajam kaulam. Tāpēc mēs spriežam, ka šo mūsu materiālu izturība būs pietiekoša, lai viņš strādātu kā osteosintēzes implants. Osteosintēze ir metode, kad tiek saskrūvēts vai sastiprināts salauzts kauls, lai viņu nostiprinātu, un kauls varētu saaugt kopā," skaidroja Andže.

q50o.jpg
Glicerīna vanna. Foto: Viktors Demidovs/Latvijas Radio

Mērķis – piedāvāt alternatīvu materiālu metāla implantiem, ko izmanto kā skrūves vai kā plāksnes, sastiprinot salauztos kaulus.

"Kad [kauls] tiek sastiprināts ar titāna implantu, bieži vien ir vajadzīga atkārtota operācija, lai šo implantu izņemtu, jo kauls saaug, bet šis titāna implants netiek pieņemts, kā daļa no kaula. Tā kā koks pēc, savas būtības, ir biosaderīgs arī pēc citu autoru pētījumiem, tad tā cerība ir tāda, ka mēs viņu varēsim kā skrūvi saskrūvēt un kauls atjaunojoties pieņems šo implantu kā daļu no sevis," norādīja Andže.

Pētniece Andže ir viena no Rīgas Stradiņa universitātes doktoranta un Mikroķirurģijas centra speciālista Vadima Ņefjodova promocijas darba vadītājām. Viņš arī ir viens no mikroķirurgiem, kurš nācis ar ideju par tādu implantu. Ņefjodovs stāstīja, ka ekspertīzes lauciņš ir plaukstu kaulu problēmas.

"No idejas līdz gatavam produktam, ko drīkst izmantot reāliem pacientiem, ceļš ir garš un sastāv no vairākiem posmiem. No sākuma ir jāpierāda, ka mūsu materiāls nav kaitīgs. Šobrīd mēs pētām tādā eksperimentālā līmenī ar dzīvnieku kauliem. Nākamais posms būtu ar šūnām. Tad mēs varam cerēt, ka mums atļaus pētījumus uz dzīvniekiem," teica Ņefjodovs.

Kad kaulu implantus no koka varētu sākt lietot cilvēki, pētnieki skaidri nevar pateikt, lēšot, ka tas varētu notikt pēc, iespējams, 10-20 gadiem. Tiesa, lai mērķi sasniegtu, vēl esot nepieciešami, iespējams, vairāki miljoni eiro.

saistītie raksti

zinātne pētījumi sabiedrības veselība

Zirnekļa zīds un Alcheimera slimība ķīmiķa skatījumā

Ķīmiķi Kristapu Jaudzemu kā pētnieku iedvesmo attēls un mēģene. Uzzīmēt molekulai "portretu", izdomāt, kā to "pārliecināt" rīkoties citādi, un tad pārbaudīt, vai tas strādā reālajā pasaulē, radio NABA raidījumā "Zinātnes vārdā" atklāja Organiskās sintēzes institūta vadošais pētnieks Krist…

Ieva Siliņa, Radio Naba raidījuma "Zinātnes vārdā" vadītāja | Ivars Austers, Latvijas Universitātes profesors sociālajā psiholoģijā

28. novembris, 2025. gads

zinātne inovācija tehnoloģijas

Latvijas zinātnieku radītā tehnoloģija nonāk pasaules vadošā fotonikas uzņēmuma Thorlabs produktu katalogā

Latvijas zinātnieku radīta inovācija iekarojusi vietu pasaules tehnoloģiju tirgū – Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā (LU CFI) izstrādātā augstas ātrdarbības lāzera impulsu jaudas sensora tehnoloģija TESS (Termoelektrisks Starojuma Sensors) iekļauta ASV vadošā fotonikas uz…

Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts

27. novembris, 2025. gads

zinātne sadarbība starptautiskā sadarbība

RTU ar "Latvenergo" sāk nebijušu biznesa un zinātnes sadarbības iniciatīvu, lai veicinātu zaļās degvielas izpēti un ražošanu

Rīgas Tehniskā universitāte (RTU) un AS "Latvenergo" īstenos pirmo industriālās profesūras projektu Latvijā. Starptautiskā atklātā konkursā tiks piesaistīts profesors, kurš ar uzņēmuma atbalstu pētīs zaļās degvielas attīstības iespējas.  Vienojoties par stratēģisko partnerību, RTU un "L…

Rīgas Tehniskā universitāte

25. novembris, 2025. gads

zinātne tehnoloģijas uzņēmējdarbība

Latvijā top polimēru integrētās fotonikas tehnoloģija energoefektīvām mikroshēmām

Latvijas dziļo tehnoloģiju uzņēmums AP4PIC nodarbojas ar polimēru integrētās fotonikas mikroshēmu attīstīšanu, kas ietver mikroshēmu komponentu dizainu un izstrādi. Šajās sistēmās tiek izmantoti organiskie materiāli ar aktīvām optiskām īpašībām. Vienkāršoti sakot, tās ir mikroshēmas, kur informācij…

Latvijas Investīciju un attīstības aģentūra

24. novembris, 2025. gads