Как мы лечили кота Лапуню

    Научный коллектив малого инновационного предприятия (МИП) «Биомиметикс», созданного молодыми учеными НИТУ «МИСиС» на базе университета, совместно с коллегами из НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина создали уникальный гибридный имплантат для замещения пораженного участка кости.

    Имплантат, полностью имитирующий структуру кости, был вживлен в ветклинике «Биоконтроль» 14-летнему домашнему коту Лапуне, больному остеосаркомой. Согласно послеоперационным наблюдениям, имплантат прижился, динамика выздоровления усатого пациента положительная.

    image

    Молодые ученые МИП «Биомиметикс», работающего на базе НИТУ «МИСиС», в течение нескольких лет занимаются разработкой биосовместимых костных имплантатов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Сердцевина гибридного имплантата, выполнена из пористорого сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а каркас напечатан на 3D-принтере из титанового сплава. Подобная структура – полная копия структуры настоящей кости, где пористый СВМПЭ соответствует внутренней, трабекулярной, части, а титановый сплав со слоем сплошного СВМПЭ – твердой внешней, кортикальной.

    image
    Образцы имплантатов

    В марте-апреле 2019 года имплантат вживили домашнему коту по имени Лапуня после удаления 6-сантиметрового участка кости передней лапы, пораженной остеосаркомой. В сотрудничестве с НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина была разработана клеточно-инженерная конструкция: специалисты ООО «Биомиметикс» изготовили имплантат, а их коллеги из лаборатории клеточного иммунитета заселили его клетками, выделенными из костного мозга самого пациента, для ускорения вживления имплантата. Операция была проведена хирургами ветклиники «Биоконтроль».

    image
    «Имплантат стоит здесь»

    «Уникальность нашей разработки состоит в том, что имплантат по своим характеристикам практически полностью соответствуют обычной кости. Прежде всего, это означает, что он не будет принимать на себя излишнюю нагрузку, а значит, кость на месте его присоединения не будет охрупчиваться, как это часто бывает с металлическими имплантатами. Кроме того, полимерную поверхность имплантата удобно заселять собственными клетками пациента, что существенно ускоряет приживаемость. Это особенно важно с учетом того, что домашним животным, в отличие от людей, не объяснишь, что на время восстановления конечность нужно беречь», — рассказывает генеральный директор ООО «Биомиметикс», научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС», к.ф.-м.н. Федор Сенатов.

    image
    Лапуня на съемках

    Согласно послеоперационным наблюдениям на июнь 2019 года, имплантат прижился, динамика выздоровления положительная, кот передвигается самостоятельно. Таким образом, вживление такого гибридного клеточно-инженерного имплантата становится хорошей альтернативой традиционному радикальному лечению – ампутации, а также куда более сложным в плане приживаемости металлическим имплантатам.

    image
    Стерильные титановые заготовки для имплантатов

    Успешная операция, сделанная Лапуне, знаменует собой окончание испытаний гибридного материала in vivo, на лабораторных животных, и переход к следующей стадии – применения в ветеринарии. До начала использования инновационного имплантата при лечении людей должно пройти еще не меньше 3–4 лет клинических испытаний и технологических доработок.

    image
    Процесс получения полиэтилена мелкодисперсной структуры — загрузка в планетарную мельницу.

    Отметим, что такое научно-исследовательское направление, как биомедицинские материалы, в последние годы становится в НИТУ «МИСиС» одним из магистральных направлений развития университетской науки. Если раньше материаловеды и биологи работали в связке достаточно редко, то сегодня две науки начинают все активнее взаимодействовать, образовывая новое междисциплинарное поле. Не случайно именно биоматериаловедение (наряду с квантовым материаловедением и аддитивными технологиями) стало одним из трех наиболее перспективных научных направлений, отобранных для участия в новой интегрированной учебной программе iPhD, которую мы запустили в этом году. Федор Сенатов, кстати, является одним из руководителей биомедицинского направления iPhD.

    image
    Процесс заселения имплантатов клетками пациента

    Суть этой программы в том, что мы объединяем магистратуру с аспирантурой, а образовательную составляющую – с научной. С самого начала и все пять лет студент не на уровне пресловутых «курсовых», а «по-взрослому» разрабатывает свою научную тему, научно-образовательный трек формируется индивидуально для каждого студента в соответствии с его научной проблематикой. При этом университет гарантирует возможность проводить исследования в современной лаборатории с передовым оборудованием и научное руководство со стороны серьезного действующего ученого. Подать заявление на обучение можно до 20 июля.

    image
    Лапуня — телезвезда!

    Справка об ученом:
    Федор Сенатов – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС», генеральный директор ООО «Биомиметикс».
    Уже более 5 лет Федор с коллегами занимаются вопросами биомиметических костных и хрящевых имплантатов и эндопротезов, в том числе и гибридных – совмещающих металл и полимер или два полимера с разными характеристиками.

    image
    Фёдор Сенатов со своей командой

    Ранее мы уже писали на Хабре о разработках Федора и его команды. Например, здесь мы говорили об имплантате из двух модификаций сверхвысокомолекулярного полиэтилена, здесь – о технологии, которая позволит сократить опыты над животными в процессе тестирования эндопротезов, а здесь показали, насколько прочен один из материалов, с которым работают ученые.

    Сюжет НТВ о Лапуне (с 08:46):
    НИТУ «МИСиС»
    215,48
    Образование и наука
    Поделиться публикацией

    Комментарии 57

      +10
      Котика починили на «отлично», молодцы :) Интересная статья о полезной технологии.
        +6
        Солидный возраст для кота. Долгих ему лет!
          +2
          Для животных, живущих в чистоте и с хорошим питанием, наверное, не так чтобы очень солидный.
          У меня кошка умерла в 22 года.
            +1
            Повезло ей с хозяином, раз такая долгая жизнь.
              +6
              Люблю кошек. Теперь кот, уже 6 лет. Очень умный, реально понимает то, что ему говоришь. Никаких обрезаний, ни когтей, ни хозяйства под хвостом. Ни разу не оправился мимо лотка, не дерёт ничего кроме разрешённого. Просто с животными надо заниматься так же как с людьми, и они станут способны на непривычное в среднем.
              Вспомнилось, не так давно были что-то вроде комиксов, о том, как кошка позволяет себя гладить.
              Что можно по голове и спине и нельзя по животу, хвосту, ногам.
              Ничего подобного. Это если незнакомый попытается погладить по животу, то может огрести хороших царапин. Человеку, которого кошка хорошо знает и любит, позволено гладить везде.
                +1
                Ничего подобного. Это если незнакомый попытается погладить по животу, то может огрести хороших царапин. Человеку, которого кошка хорошо знает и любит, позволено гладить везде.

                Это по разному. Зависит не только от отношений кошки и человека, но и от собственной точки зрения кошки. Есть кошки, которые каждому встречному позволяют пузо гладить. А есть те, кто даже самым близким не позволяют.

                  –4
                  К коту вы относитесь внимательно, вот только кастрация все эти плюсы нивелирует. Лучше бы кошек и продолжили держать, раз уж с полноценным котом справиться не можете. Рекомендую продолжить тренировки. И не удивляйтесь, если кот вас однажды хорошенько покусает в отместку за своё хозяйство.
                    –1

                    А где в предыдущем сообщении было что-то про кастрацию?..

                    0
                    Это завуалированно как «ни хозяйства под хвостом.»
                      0
                      Никаких обрезаний, ни когтей, ни хозяйства под хвостом.

                      Я понял эту фразу иначе, а именно что ее (фразы) автор против обрезки как когтей, так и "хозяйства под хвостом".
                      Другой вопрос, что с точки зрения пунктуации русского языка вместо первой запятой более уместно было двоеточие, но вроде и так понятно, что имелось ввиду.

                      –2
                      Я противник кастрации и считаю, что хозяева животных должны нести за них полную ответственность.
                        +5
                        Нести полную ответственность — это и есть кастрировать домусов. Это азы грамотного содержания, не знающих их до животных нельзя допускать в принципе.
                          +1
                          извините, но вы что захотели, то и прочитали, то бишь ваша активная позиция победила логику чтения.
                          ни каких обрезаний ни когтей, ни хозяйства под хвостом — можно понять на 180 градусов, только если стараться. да, запятая лишняя у человека. но блииин…
                            0
                            А у меня вот все собаки кастрированы, даже домашний коржик. Кастрированная собака вообще более послушна.
                              0
                              Среди родственников и знакомых было достаточно ветеринаров. В детстве часто наблюдал, как вполне здоровая кошка\собака семи(плюс минус) лет помирает от перитонита матки. Это достаточно сложно своевременно обнаружить на ранней стадии, и достаточно сложно вылечить на поздней стадии. Вариантов избежать проблемы два — животное должно жить регулярной половой жизнью, или животное нужно стерилизовать. Помимо того, что стерилизация существенно снижает риск перитонита — кастрированные коты и стерилизованные кошки меньше волнуются из за того что им чего-то хочется. Так что, если ваши кошки не гуляют с котами и не приносят котят минимум раз в год — стерилизация необходима. С котами опционально, но в целом тоже рекомендуется кастрировать — чтобы у котика не возникло желания сбежать на вольные хлеба по весне, что зачастую приводит к смерти.
                                0
                                перитонита матки

                                Спасибо, какая феерическая чушь. Дальше можно не читать.
                                  +1
                                  Обожаю конструктивные комментарии.
                                  Что вам показалось чушью? Название? Гнойный перитонит, пиометра — называйте как хотите. Суть не меняется. en.wikipedia.org/wiki/Pyometra
                              0
                              Это всё сугубо индивидуально и зависит от характера каждого конкретного животного. Не зависит от воспитания. Все три моих кошки ведут себя по разному, когда их гладишь.
                              14 лет вполне обычный возраст для домашнего кота, который нормально питается и ведёт здоровый образ жизни. Рекорд, к слову, около 40 лет.
                                0
                                Наш буквально каждый раз при виде людей падает на спину и требует, чтобы погладили живот. При этом, закатывает глаза и смешно «гребёт» лапами.
                              0

                              В зависимости от породы и везения средний срок жизни домашней кошки колеблется от 12 до почти 30.
                              Я не могу сказать по фото, какой породы этот кот, ибо не специалист, а явных признаков известных мне пород не заметил, а потому для данного кота 14 лет могут быть весьма солидным возрастом.

                                0
                                А это вообще наибольшее медицинское достижение 2 половины XX века — удвоение срока жизни домашних животных.
                                  0
                                  Ой, да какое удвоение? Мы тут кровищу лили по поводу разрывов печени, уже хорошо. Лет 5 назад за такое и не брались бы.
                                    0
                                    Я про усредненное значение. Раньше большинство кормили со стола, не лечили — кошка в 12 долгожитель, сейчас нормальные корма (не богомерзкий вискас), уход, лечение — и 18-20 в общем норма.
                                      0
                                      Ну не в 2 раза же. Мой личный — 18. Но больше всего люблю случай с распутыванием аорты вокруг лёкого. Ещё могу показать шикарную ринопластику :)
                                        0
                                        Ой, покажите, пожалуйста! Это актуально, потому что обычно кошки травмируют именно морду, когда приземляются на 4 лапы в результате падения с высоты.
                                          0
                                          В данном случае это была не травма. Последствия ринотрахеита, чуть ли не внутриутробного. В несколько месяцев уже от носовых проходов ничего не осталось, пришлось буквально новые прорезать.

                                          Видок после операции



                                          С парашютистами отдельная тема, да… Бывает всякое. Вот, например,

                                          фиксация перелома челюсти в полевых условиях

                                          0
                                          Лучше подскажите, как заставить кота зевнуть или широко открыть пасть, силами одного человека и без рукавиц сталевара :) У меня британец, у них склонность к доброкачественным опухолям челюсти, хочу глянуть, уж больно мне запах из пасти не нравится.
                                            0
                                            Это колдунство я так и не освоил до конца :) Мне проще иголку в любое место кота воткнуть, чем таблетку засунуть, или вообще в рот лезть. Вот с собаками — другое дело… Но, с другой стороны, можно ж начать с клиники крови.

                                        0
                                        Смотря где. У нас кот в конце 90-х свалился с балкона, треснуло нёбо, и трещина никак не зарастала (и не заживали мягкие ткани нёба, соответственно). Нам замечательный ветеринарный хирург Василий предложил имплантировать титановую пластину. Была уже спланирована операция, назначена двухнедельная премедикация, в результате которой трещина зажила сама. А так был бы у нас свой кибер-кот.
                                          0
                                          Да, это было модно тогда :) Сам такой ерундой маялся… Но до практического применения на животных не дошло. На людях — не в курсе.
                                          Вообще сейчас семимильными шагами технологии идут, уже и ITAP считается устаревшей. А по мне так старые добрые «спицы» прекрасно работают:

                                          Парашютистка



                                          P.S. Ещё б истребить всех человеков, которые против кастрации домусов/петов, и «моя кошка умная, никогда из окна не упадёт».
                                            0
                                            Спасибо, потрясающая техника. Вот эти шины, похожие на кость — это полимеризующийся пластик вроде того, что в детском творчестве используется? Я бы не догадалась, что из пластмассы можно просто слепить шину нужной формы и размера.
                                              0
                                              Не-не. Это к докторам. Я тут вообще не в тему влез, sorry…
                                  +3
                                  Повезло Лапуне. А вам спасибо, доброе дело делаете.
                                    0
                                    а можно в подробностях и с фотками?
                                    каков срок годности таких протезов — микротрещины и прочие повреждения на настоящей кости восстановятся, но здесь нет.
                                    слабые места должны быть в месте соединения с костью — штифты, заклепки?
                                    при повреждении протеза или соединения — полная замена и повторная реабилитация?

                                    явно это лучше чем никак, но «как было» ведь уже не сделать.
                                      0
                                      Причем «подробности» стоит начать с цены вопроса для конечных потребителей :)

                                      И тут боюсь, сразу встанет вопрос, существуют ли в России медстраховки для домашних животных (в Европе существуют).
                                        0
                                        Ну вообще, в статье намек дан, о том что имплант не принимает «лишнюю нагрузку» и не вызывает хрупкость прилегающей кости. А вот насчет срока годности интересно. Впрочем, тут как всегда — время точно покажет.
                                          0
                                          Немного про крепление есть в видео-сюжете от нтв.
                                            0
                                            По идее, импланант должен постепенно заселяться собственными клетками реципиента. Тут главное, чтобы он не сломался, пока не заселится и не окрепнет. Кость на искусственном матриксе вполне неплохо растёт, с учётом сосудов и нервов, если я правильно помню разговоры в курилке, примерно 10 см/год.
                                              0
                                              то есть, условно, имплант в 10см уже через год заростет костной тканью?
                                              но титан и полимеры никуда не денутся же, сам каркас останется.
                                                0
                                                Останется, делать его биоразлагаемым одновременно дорого и бессмысленно. Экспериментальный имплантант костного мозга, который я видел, представлял собой достаточно прочную густую трехмерную сетку из обработанной для повышения адгезии керамики или полимера (может, и внутри были металлические нити, не знаю). Здесь штука похожая, ну будет максимум костная мозоль на стыке, не страшно.
                                                Хотя, конечно, я бы от фото с операции не отказался, интересно, как крепится и какие особенности подготовки места имплантации. Ну и от проверки на лабораторных животных, как он на кости выглядит после полного установки и через полгода-год, домашнего никто не даст забивать для проверки.
                                                  0

                                                  ясно, благодарю. полагаю, перед кошкой было много мышек, а мышек можно разбирать. странно что не показали испытания.
                                                  интересует процедура, если сломать такой протез. совсем. крайний случай открытый перелом руки, к примеру. вариантов пока вижу не много.
                                                  отпилить, для замены, от уже наросшей ткани. но так придется повредить ещё больше родной кости. или склеить 3д принтером "по живому". технологии позволят?

                                                    0
                                                    Если сломать любой протез (по месту крепления), будет всегда плохо :) Про печать: популярно, статья (с матриксом), статья (без матрикса). Если совсем коротко: печатать по месту теоретически можно, но в клинической практике мы этого в ближайшие 15 лет точно не увидим, а скорее больше.
                                                    EDIT: имхо, статьи пишут очень популярно, возможно, слишком. Я против фоток в стиле кровькишки под катом ничего не имею, но какую долю хабражителей они оттолкнут — не знаю. А красивые рисунки/рендеры в медицине почти никогда не делают: тех, кто поймут рисунки, поймут и фото, а для остальных смысла нет напрягаться, дешевле текстом написать.
                                            +3
                                            При виде кота подумалось, что мысли у него «Эээ! Я думал, мне поставят адамантиевый скелет! Где мои выдвигающиеся когти в пять сантиметров?!»
                                            По теме — можно было бы показать рентген лапы, до, после операции и спустя некоторое время после операции. И уточнить момент про костный мозг в пористой части импланта — он потом продолжает врастать дальше, или так и остается на границе настоящей кости и импланта?
                                              0
                                              /off
                                              За спиной у команды Федора на доске какой-то странный код.
                                              Пароль от Wi-Fi? Зашифрованное послание читателям?
                                              Вобще на этой фотке много интересных деталей — видно, что готовились и у участников норм с юмором
                                                +1
                                                За спиной у команды Федора на доске какой-то странный код.
                                                Пароль от Wi-Fi? Зашифрованное послание читателям?
                                                Можно же погуглить. Это некий уникальный идентификатор исследований.
                                                +1

                                                Приятно читать такие новости, они на практике показывают очень сильное развитие медицины. Особенно приятно, что разработавшие эту технологию для искусственных костей, это наши соотечественники, молодые ученые. Хочу пожелать Федору и его команде удачи в дальнейших открытиях. Очень здорово, что ребята выбрали науку как призвание своей жизни и помогают медицине

                                                  +2
                                                  По виду кота, если он даст интервью ещё одному телеканалу, подобному НТВ, лечить его придётся уже от инфаркта.
                                                    0
                                                    Извлекать не будут — оставят?
                                                      +1
                                                      Сюжет на НТВ (С 33:05, если не пойдёт)
                                                        0
                                                        Спасибо! Жалко, что самого кота в динамике не показывают, только в статике.
                                                        0
                                                        Видео нормально не прогружается, а по фото кажется, что кот совсем не опирается на прооперированную лапу.
                                                        Нет ли видео с котом на ютубе?
                                                            0


                                                            Заголовок спойлера
                                                            Поэтому и хочется на кота в динамике посмотреть — как он в итоге ходит.
                                                              +3
                                                              а уж как атрофирутся коты после ванной!
                                                              операция же была
                                                              или вы думаете, ему ногу не полностью обрили по плечо для такой операции, а 3 месяца как бы не тот срок, за который шерсть бы сравнялась. И да, границу обривания ноги на этой картинке прекрасно видно.
                                                                +3

                                                                Это не мышцы атрофировались. Лапу брили перед операцией, она только обросла. Вторая просто пушистые.

                                                            +1

                                                            Простите, а что такое «iPhD», и как объединить магистратуру с аспирантурой?

                                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                          Самое читаемое