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 zinātnes komunikācija

FRESHWAVE – gaismas signāls no iepakojuma

Zinātnieks, kurš spēj atrisināt uzņēmējam aktuālas vajadzības un runā viņam saprotamā valodā, mūsdienās kļūst arvien pieprasītāks. Ne velti ķīmijas zinātņu doktors, OSI pētnieka v.i. un LU asociētais profesors Artis Kinēns vērienīgajā Baltijas zinātnē balstīto tehnoloģiju forumā — Deep Tech Atelier…

Latvijas Organiskās sintēzes institūts

23. maijs, 2025. gads

konkurss zinātne

RTU aicina līdz 6. jūnijam pieteikt pretendentus izcilā zinātnieka Paula Valdena piemiņas medaļai

Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte (DTF) izsludina konkursu un aicina līdz 6. jūnija plkst. 12.00 pieteikt pretendentus izcilā latviešu izcelsmes ķīmiķa Paula Valdena (1863–1957) piemiņas medaļai.  Medaļas saņemšanai var iz…

Rīgas Tehniskā universitāte

23. maijs, 2025. gads

zinātne zinātnes komunikācija CERN

Kas kopīgs fiziķim un jaunajai māmiņai?

Ja sākam ar vienkāršāko, jāatgādina, ka Rīgas Tehniskā universitāte (RTU) ir ne tikai augstākās izglītības iestāde, bet arī zinātniskās aktivitātes centrs. Un te mēs nonākam pie informatīvās vides tradīcijas vairāk stāstīt par konkrētiem atklājumiem, nevis pētnieku darbu per se. Tas, protams, pat i…

RTU, Māris Zanders

22. maijs, 2025. gads

doktorantūra zinātne

1.1.1.9. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētījumi” ietvaros izsludināta trešā atlases kārta ar saimniecisko darbību saistītiem pētniecības pieteikumiem

Latvijas Zinātnes padome izsludina trešo pētniecības pieteikumu atlases kārtu Eiropas Savienības kohēzijas politikas programmas 2021.–2027. gadam 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa 1.1.1.9. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētījumi” ietvaros – ar saimniecisko darbību saistītiem pēt…

Latvijas Zinātnes padome

19. maijs, 2025. gads