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

pētījumi zinātne

Ko smadzenes stāsta par novecošanu?

Cilvēkam novecojot, mainās viņa kognitīvās spējas, tādas kā atmiņa un uzmanība. Reizēm šīs izmaiņas var būt agrīni rādītāji nopietnākiem kognitīviem traucējumiem, kas potenciāli var novest pie tādiem patoloģiskiem stāvokļiem kā Alcheimera slimība. Agrīna kognitīvo traucējumu atklāšana ir īpaši svar…

Rīgas Stradiņa universitāte

16. jūnijs, 2025. gads

zinātne pētījumi

No koksnes atlikumiem līdz augstvērtīgiem pārklājumiem: jauns pavērsiens dabīgās koksnes aizsardzības tehnoloģijās

Tradicionālie koksnes aizsargpārklājumi joprojām pārsvarā balstās uz fosilās izcelsmes sintētiskajiem polimēriem un organiskajiem šķīdinātājiem, kas rada būtisku slodzi videi un cilvēku veselībai. Ilgtspējīgas alternatīvas attīstība ir kļuvusi par prioritāti ne tikai materiālzinātnē, bet arī kokrūp…

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

13. jūnijs, 2025. gads

inovācija zinātne

Aizsardzības ministrija aicina augstskolas pieteikties "EUDIS Defence hakatona" organizēšanai

Aizsardzības ministrija līdz šī gada 22. jūnijam aicina Latvijas augstskolas pieteikt savu dalību Eiropas Komisijas Aizsardzības inovāciju shēmas (EUDIS) konkursam, lai iegūtu tiesības no šī gada 17. līdz 19. oktobrim Latvijā organizēt starptautisku aizsardzības nozares hakatonu.  “In…

Aizsardzības ministrija

11. jūnijs, 2025. gads

pētījumi zinātne uzņēmējdarbība

Sadarbības projekti ar Šveici lietišķās pētniecības programmā nostiprina zinātnes attīstību

Latvijas zinātnieki kopā ar Šveices pētniecības institūcijām uzsāk jaunus projektus, lai radītu videi draudzīgus būvmateriālus un energoefektīvas tehnoloģijas. 2025. gada 10. jūnijā valdībā apstiprināta Izglītības un zinātnes ministrijas (IZM) virzītā iniciatīva paredz, ka tiks turpināta Latvijas u…

Izglītības un zinātnes ministrija

10. jūnijs, 2025. gads