Владимир Комлев в июне этого года успешно защитил диссертацию по теме «Формирование микроструктуры и свойства кальций-фосфатной керамики для инженерии костной ткани» на соискание учёной степени доктора технических наук. Это одна из первых докторских диссертаций по данному направлению в области материаловедения в нашей стране. Сейчас Владимир работает ведущим научным сотрудником в лаборатории керамических композиционных материалов Института металлургии и материаловедения РАН. Снимки, сделанные Владимиром в ходе научной работы, были представлены на фотоконкурсе фестиваля «Искусство науки – 2011».

Владимир Комлев, молодой доктор наук, разрабатывающий керамические и композиционные материалы для медицины

Какова область Ваших научных интересов, над чем Вы сейчас работаете?

– Я занимаюсь разработкой научных основ создания керамических и композиционных (гибридных) материалов на основе фосфатов кальция и биополимеров для новых медицинских технологий восстановления костных тканей. Работа имеет междисциплинарный характер, сочетает в себе неорганическую химию, химическую технологию, физику конденсированного состояния, синхротронное и нейтронное излучения, спектроскопию, биологию и медицину. Она включает в себя весь цикл – от разработки фундаментальных основ создания новых материалов и технологий до организации их производства и внедрения в медицинскую практику. Ведётся активное сотрудничество с российскими медицинскими учреждениями, в частности с Московским научно-исследовательским онкологическим институтом им. П. А. Герцена, Центральным научно-исследовательским институтом стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, и т. д. Часть проводимых исследований выполняется в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы».

Расскажите об инженерии костной ткани.

– Прогресс в разработке и создании биоматериалов второго и третьего поколений обеспечил необходимые условия для развития новых медицинских технологий в костной терапии: переход от применения имплантатов к инженерии костной ткани (ИКТ) – клеточной технологии самовосстановления кости. Инженерия костной ткани разработана и получила развитие в течение последних десяти лет, она основана на результатах исследования процессов биоминерализации в организме человека.

ИКТ была разработана по аналогии с процессом биоминерализации, и её основная цель – достижение максимального соответствия свойств образующейся ткани свойствам исходной восстанавливаемой ткани. Предполагается, что организм способен сам восстановить повреждение, если в месте дефекта будет матрикс необходимой архитектуры, изготовленный из биологически совместимого с организмом материала, с культивированными в нём остеообразующими клетками, и если имеются стимулы для размножения этих клеток, прорастания сосудов (васкуляризации) в матрикс.

Важную роль здесь играет не только развитие медицинских технологий восстановления повреждённых костных тканей, но и в значительной мере внедрение в практику принципиально нового поколения имплантатов на основе синтетических материалов. Перспективным для этой цели представляется использование кальций-фосфатной керамики или композиционных материалов на её основе, поскольку минеральная составляющая костной ткани представлена в основном биологическим апатитом кальция. Можно полагать, что максимальное приближение состава имплантата к составу костной ткани обеспечит его оптимальное «биологическое» поведение в зоне дефекта и адекватную реконструкцию костной ткани.

Что изображено на Ваших фотографиях?

– Фотографии были сделаны на сканирующем электронном микроскопе сравнительно недавно – в конце прошлого года и в начале этого. На снимках изображены частицы фосфатов кальция, синтезированные различными химическими методами и при различных условиях (температура, рH, и т.д.), а также матриксы в виде сферических гранул, полученные из синтезированных веществ. Данные фотографии имеют реальную научную значимость и несут необходимую информацию о морфологии синтезированных веществ и микроструктуре материалов.
Владимир Комлев. Частицы фосфатов кальция, синтезированные различными химическими методами и при различных условиях. Работа участвовала в фотоконкурсе фестиваля «Искусство науки – 2011»

Что планируете сделать в дальнейшем?

– Существуют до сих пор не решённые фундаментальные задачи в области кальций-фосфатной керамики и композиционных материалов на её основе, поэтому научной работы по данному направлению достаточно. Кроме того, проблема отечественных материалов для пластического замещения дефектов костной ткани или ИКТ пока ещё не решена. Зарубежные аналоги чрезвычайно дороги, несмотря на характерные для них недостатки, такие как низкая прочность; высокий риск образования фиброзной ткани на границе с тканью-хостом, что может приводить к отторжению; плохо регулируемая скорость биологической деградации в организме.
Высокая стоимость материалов существенно ограничивает возможности лечения неимущих слоёв населения, особенно в костной онкологии, где расход материала на одну операцию может быть весьма высок. Поэтому хотелось бы сфокусироваться на более широком внедрении в медицинскую практику разработанных нами отечественных материалов.

Источник: http://www.strf.ru/material