Пустить технологию в массы

Никита Торопков попал в число трех претендентов на главный приз. Фото из личного архива

Молодой ученый из Томска изобрел наноматериал для протезов

Александр Белкин

6 декабря, 2015 12:00

8 мин

Магистрат Томского политехнического института Никита Торопков создал материал, способный помочь людям с тяжелыми травмами вернуться к полноценной жизни. Он стал победителем Всероссийского нанотехнологического инженерного конкурса и сможет пройти стажировку в новосибирском наноцентре. О победе, об испытаниях и о будущем проекта — в материале «Русской планеты».

— Расскажите о конкурсе подробнее, какова была его цель?

— В том, чтобы найти проекты, реализовать которые будет выгодно для России. В приоритете — биомедицина и создание искусственных алмазов.

В 2014 году Владимир Путин подписал указ, согласно которому поддержат инженеров, работающих над приоритетными направлениями. Наука в России будет развиваться. Компания «Роснано» организовала в этом году всероссийский инженерный конкурс, подобные ему проводят и другие корпорации. Они и создают тренд развития инженерных технологий и направлений. Сейчас в приоритете 12 городов, где базируются наноцентры. Это Москва, Томск, Новосибирск и другие. В них заочно проходили конкурсы. Для участия нужно было отправить эссе о своем проекте, написанное так, чтобы суть понял человек, не разбирающийся в науке. Ведь в жюри входило руководство, а не только технологи. Финал состоялся в рамках форума «Открытые инновации».

— На что организаторы обращали внимание при выборе проекта?

— Они проверяли, насколько сам разработчик заинтересован в своей идее. Лично я представляю, сколько стоит продукт, где и как его можно использовать, какую пользу он принесет. Сейчас необходимо, чтобы проект был актуален, востребован. Наука ради науки больше не признается. Надо делать что-то на благо страны и ее жителей. Мне кажется, что своим проектом я смогу значительно улучшить качество и уровень жизни граждан. Ведь если пустить эту технологию в широкие массы, то у нас станет гораздо меньше инвалидов.

— Сколько человек участвовало в первом этапе?

— Я не могу точно сказать, сколько всего было заявок. Но конкуренция чувствовалась. Говорили, что в общей сложности было около 50 человек. В финал прошли 15 участников, а в итоге отобрали всего шестерых. После этого в Троицком наноцентре назвали трех победителей: меня и еще двух участниц.

Скажу еще, что главный приз — это не деньги победителю, как было в прошлые годы. Раньше спонсировали ученых так, что, случалось, на выданные средства люди покупали себе квартиры, машины, а не продолжали работать дальше. Сейчас же будет спонсироваться сам проект. Это значит, что для него создадут лабораторию, где проект можно будет проверить и реализовать. Там будут все возможности для этого. Такая лаборатория уже есть для проекта по созданию искусственных алмазов.

— Значит, вы трое получите свои лаборатории?

— Нам сейчас оплатили двухнедельную стажировку в «Роснано». Там наши проекты посмотрят, оценят и выберут один, который получит свою лабораторию. Его возьмут на долгосрочную перспективу.

Новый материал может замещаться родной костной тканью. Фото из личного архива

— Почему вы выбрали именно новосибирский наноцентр?

— Тут все просто. В каждом наноцентре страны занимаются чем-то конкретным. Новосибирский сосредоточен на медицинском направлении. В городе есть Академгородок, где находится гигантский отдел, специализирующийся на медисследованиях по различным направлениям: микробиология, биохимия, ортопедия, онкология. Там проводятся действительно серьезные исследования. Они даже построили новосибирский инновационный медико-технологический центр, в котором есть суперстерильная комната, где можно проводить исследования с микроорганизмами.

— Когда проект стал оформляться на бумаге?

— Не так давно, ему всего шесть месяцев.

— Вы его создали специально к конкурсу?

— Нет, все произошло случайно. Меня просто очень заинтересовало это направление. Сейчас мало разработок на этом материале. И если они и есть, то их часто бросают из-за неудач. Мне же удалось преодолеть многие моменты.

— Какие сейчас проблемы в области замещающей имплантологии?

— Несколько больших проблем. На практике трудно воссоздать человеческие кости. Из шести инвалидов только один получает имплантат. Это достаточно суровая ситуация. И, конечно, имплантаты — вещь дорогая, государство не может их оплачивать. Решить проблему с помощью европейских аналогов не выйдет, ведь они эксклюзивные и стоят еще дороже. Имплантаты делают из полимеров, титана или циркония. У них имеется недостаток: они не растворяются в теле человека, поэтому требуют дополнительных операций по удалению или корректировке. Мой материал в течение полугода замещается натуральным. Он на 90% идентичен человеческой кости и сам себя обновляет. Проще говоря, мы печатаем кость на 3D-принтере, приживляем ее в организме пациента и загипсовываем конечность. Человек три месяца ходит в гипсе, снимает его, и через три месяца у него уже есть полноценная конечность, с которой не возникает никаких проблем. Ведь по факту имплантат заменился костной тканью. В итоге не будет инородных элементов и деталей, которые бы доставляли дискомфорт. Вообще, этот материал был открыт еще в 1990-х в том же новосибирском Академгородке. Свойства были открыты раньше, а сейчас их применили в 3D-технологиях.

— А почему нельзя было сделать этого раньше?

— Используется не чистый материал. У меня композит с полимером. Сама кость состоит на 90% из фосфатов кальция и на 10% из полимеров. Кости упругие за счет полимерной части. Получить такой композит и подать его на 3D-принтер проблематично. Но моя технология позволяет это сделать.

— Сколько будет стоить имплантат?

— Если прикинуть, то гораздо дешевле аналогов. Печать целой бедренной кости весом 0,6 кг будет стоить порядка 50 тысяч рублей. А в Австралии, например, ее напечатали бы за 150 тысяч. Заплатить такие деньги может только определенный слой населения. Для большинства подобные операции недоступны.

— Такие операции вообще часто у нас в стране проводят?

— Да. Изучал статистику и выяснил, что ежегодно в России проводится около 85 тысяч имплантаций костной ткани.

Лучшие проекты получат свою лабораторию для дальнейших исследований. Фото из личного архива

— Вы уже проводили какие-то опыты?

— Безусловно. Работал с Сибирским государственным медицинским университетом. У нас были токсикологические испытания, и материал полностью их прошел. Он абсолютно нетоксичен, его можно вживлять в организм. И он приживется с вероятностью в 99%.

— Но опытов с живыми существами еще не было?

— Исследования на живых организмах занимают около полугода. Процесс регенерации очень долгий. Сейчас мы находимся в поиске живого биоматериала. С ним в нашей стране довольно трудно, но его можно найти в Новосибирске.

— У вашего материала есть аналоги?

– Да, их много. Но моя инновация — именно в воссоздании костной структуры. То есть имплантаты из данного материала похожи на натуральные кости. Могу регулировать пористость материала. В одном образце, например, получить разную ткань. Это значит, что можно замещать любые трубчатые кости. Ученые доказали, что чистые кальциевые фосфаты очень хрупкие. Они — как мел. Если взять человеческую кость и высушить ее, то она тоже будет, как мел, хрупкая. Если внедрить в нее полимер, она станет прочной. Я внедрил полилактид. Это полимер молочной кислоты. Выбрал именно его, потому что он полностью растворяется в организме, не оставляя следа. Поэтому он может замещаться родной костной тканью. То есть этот полимер дает возможность организму строить новую кость. Естественно, часть замещается постепенно, но большая часть растворяется сразу и начинает замещаться. Сама формула композита, естественно, держится в секрете.

— Вам кто-нибудь в этом помогал?

— Да, конечно. В родном вузе есть большой коллектив преподавателей, которые всегда могут проконсультировать и помочь советом.

— Вы предполагали успех проекта?

— Сейчас это не более чем инициативный проект. Если честно, не думал, что он выйдет на всероссийский уровень. Не предполагал, что получится что-то фундаментальное, и не осознавал, что разрабатываю что-то важное. А оказалось, что в недрах лаборатории Томского политеха зарождается большая наука. Сейчас считаю, что материал еще не до конца доработан.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе