Медицинские разработки украинских ученых. Наука нуждается в инвестициях.

Игорь Плюто, доктор физико-математичес­ких наук, профессор Института металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, рассказал о разработках в области офтальмологии. Он отметил, что офтальмолог проводит обследование глазного дна при расширении зрачка. Но при этом существует достаточно много ограничений для такой процедуры. Например, не рекомендуется расширять зрачки пациентам с глаукомой. То есть, самоконтроль состояния глазного дна затруднен. Поэтому институт взялся за разработку технологии наблюдения за сетчаткой без необходимости расширения зрачка, то есть в обычных условиях.

Разработанный институтом медицинский прибор «Аутоофтальмоскоп Pluto», можно использовать в домашних условиях для самоконтроля состояния сетчатки глаза. Он представляет собой карманный прибор со специальным излучателем. Принцип его работы заключается в том, что глазное дно исследуется не через зрачок, а через кожу закрытых век. При этом пациент сам видит состояние своей сетчатки, и в случае выявления на ней каких-либо образований, дефектов обращается к офтальмологу для дальнейшего лечения.

Данный прибор можно использовать в учреждениях здравоохранения вместо обычных офтальмоскопов, так как, по словам разработчиков, он просвечивает все оболочки глаза. Эта технология позволяет исследовать участки глазного дна, которые находятся за сетчаткой, что позволяет выявить опухоли, в том числе и злокачественные. Для этого в профильных учреждениях необходимо наличие компьютера, видеокамеры, самого излучателя и программного обеспечения для анализа состояния оболочек глаза. Прибор может использоваться и во время обучения студентов медицинских вузов, что позволит им на практике изучить сетчатку глаза.

И. Плюто подчеркнул, что такая технология особенно важна для больных сахарным диабетом, которых только по официальным данным в Украине около 1,5 млн человек, а по неофициальным, — в несколько раз больше. У таких пациентов очень слабые сосуды. Это связано с тем, что повышенный уровень глюкозы в крови вызывает истончение стенок сосудов. Поэтому при колебаниях артериального давления целостность сосуда может быть нарушена и произойдет кровоизлияние в сетчатку глаза. Проблема в данном случае заключается в том, что длительное время при наличии точечных кровоизлияний никакого дискомфорта в отношении зрения больной не испытывает. Однако в какой-то момент кровоизлияний становится достаточно много, и наступает резкое снижение остроты зрения.

Прибор позволяет пациентам с сахарным диабетом самостоятельно проводить исследования сетчатки глаза для выявления образований. Благодаря этому появляется возможность своевременно их выявить и предотвратить потерю зрения. На данный момент прибор запатентован и присутствует на рынке Украины.

О разработках в сфере измерения уровня гемоглобина рассказал Анатолий Мержвинский, старший научный сотрудник Института кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины. Он напомнил, что сегодня для определения уровня гемоглобина используется процедура забора крови с пальца для дальнейшего лабораторного анализа. Институтом кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины разработан портативный неинвазивный фотометрический гемоглобинометр для определения концентрации гемоглобина в крови. Нужно лишь прикоснуться датчиком к участку тела пациента. Это может быть предплечье, губа, лоб. Палец или ладонь тоже подходят для этой цели, однако их кровенаполнение зависит от многих факторов (температуры тела, степени возбуждения человека), поэтому разработчики не рекомендуют использовать датчик на этих участках.

На данный момент прибор актуален для врачей, которые занимаются диспансеризацией населения, особенно в сельской местности, в связи с тем, что в таких случаях специалисты приезжают с ограниченным набором инструментов, а для анализа уровня гемоглобина необходимо отправлять образцы крови в лабораторию. Прибор позволит им объективно определить данный показатель на месте.

А. Мержвинский также отметил, что прибор может показывать неточный результат при низком уровне гемоглобина. Однако уже найден способ устранения этого недостатка, что позволит расширить диапазон измерений.

На сегодня прибор находится на стадии проекта, но уже разработаны несколько опытных образцов, проведена метрологическая аттестация, сравнительные испытания и подана заявка на патент. Однако для полной реализации проекта необходимы дополнительные разработки, требующие привлечения инвесторов. Объем необходимых инвестиций составляет 25 тыс. дол. США.

Сергей Мамилов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института прикладных проблем физики и биофизики НАН Украины, представил проект по разработке сетчатых эндопротезов для хирургии. Он напомнил, что уже давно существуют протезы, которые накладываются на рану или на разрез во время операции для того, чтобы они лучше заживали. Однако иногда возникают случаи их отторжения. Для решения данной проблемы ученые института покрыли эндопротез биосовместимым материалом. Были разработаны опытные образцы, которые по своей конструкции легче классических эндопротезов и не вызывают отторжения. Тестирования проводили на культурах клеток. Кроме того, были проведены эксперименты на крысах и на протяжении 90 дней такие эндопротезы не вызывали отторжения.

Проект еще не завершен, на сегодня разработано полимерное покрытие, опытные образцы и технология их производства. В то же время не проведены сертификация и клинические исследования. Поэтому разработчики ищут инвесторов, которых

О разработках в области костных имплантатов рассказала Наталья Ульянчич, научный сотрудник Института проблем материаловедения им. И.Н. Францевича. Она отметила, что костные имплантаты занимают значительный объем среди всех имплантатов, используемых для лечения человека, поэтому их разработке уделяется большое внимание во всем мире.

В этой области разработки института ведутся в нескольких направлениях. Одна из них касается имплантатов из биокерамики, вторая — имплантатов с биологической и механической совместимостью с костной тканью для восстановления функций опорно-двигательного аппарата. Они отличаются тем, что первое направление посвящено производству синтетической ткани, которая подразумевает полное замещение кости человека. А второе направление включает разработку материалов, которые используются для лечения суставов и позвоночника. Они не восстанавливают костную ткань, а только функции опорно-двигательного аппарата. Третье направление касается объединения биокерамики с титановыми сплавами.

Эти разработки позволяют создавать такие сложные имплантаты, как эндопротезы суставов. На сегодня эндопротезы в основном импортируются в Украину. Их стоимость достаточно высока, поэтому сейчас потребность в эндопротезах неудовлетворена. То есть большинство пациентов обречены на инвалидность.

Разработки института, объединенные с технологиями Института сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины и Института электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, позволяют получить качественный отечественный эндопротез. На сегодня уже проведены испытания, в том числе клинические исследования, и эндопротез практически готов к производству.

Что касается биокерамики, то она является аналогом костной ткани и обладает биосовместимостью. Причем не только с костными, но и с мягкими тканями (например орбитальный имплантат глазного яблока).

На сегодня институтом уже получены разрешения на применения ряда видов биокерамики в медицинской практике. Разрабатывается новый материал, стимулирующий регенерацию кости. Сплавы титанов уже испытаны и готовы к тому, чтобы из них производить медицинские изделия.

Новые разработки в области медицинских повязок для лечения ожогов, ран, в том числе пневмоторакса, язв и различных заболеваний кожи, рассказал Владимир Неймаш, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией радиационных технологий Института физики НАН Украины. Он отметил, что в связи с проведением АТО роль первой медицинской помощи в виде наложения повязок при ожогах и открытых ранах очень важна, поскольку от скорости такой помощи и качества материала, из которого изготовлена повязка, часто зависит не только здоровье, но и жизнь раненого.

Для оказания первой помощи и дальнейшего лечения используются так называемые влажные повязки, которые производятся из различных материалов. Одним из их видов являются гидрогели. Институт физики как раз занимается разработкой таких гидрогелевых повязок. Этот материал накладывается на место ранения, затем фиксируется сетчатым упругим бандажом или с помощью других средств. Он представляет собой пластину толщиной 3–4 мм, имеет консистенцию сгустившейся и упругой желеобразной массы. Гидрогель структурно является трехмерной сеткой и размер ее ячеи не превышает 1 мкм (несколько сотен нанометров). Благодаря такой структуре гидрогелевая повязка хорошо удерживает воду и имеет ряд важных свойств для перевязочной повязки. В частности, она:

• мгновенно охлаждает рану;
• дезинфицирует рану и защищает ее от внешней инфекции;
• не прилипает к ране, в связи с чем, вероятность получения рубцов от ожогов значительно снижается;
• не вызывает раздражений (биологически совместима);
• фиксируется на поверхности со сложным рельефом.

Кроме того, она может содержать раствор лекарственных средств, начиная от антисептиков и заканчивая противовоспалительными препаратами. А если ее обработать кровосвертывающими средствами, то такая повязка будет останавливать и кровотечение. Также она пропускает растворы, благодаря тому что трехмерная сетка имеет маленькую ячею. Поэтому лекарственные растворы могут вводиться в организм через верх гидрогелевой повязки, а выделения из раны абсорбируются самой повязкой, происходит встречная диффузия.

Сейчас в Украине такой вид повязок не производится, поэтому на рынке находятся только дорогие импортные аналоги. Для решения этой проблемы институтом разработана своя технология производства повязок на основе радиационно сшитого гидрогеля.

На сегодня существует проект стартап-предприятия, целью которого является доведение существующей лабораторной технологии до промышленного уровня и строительство технологической линии, которая будет способна выпускать до 33 млн см² повязок в год.

О разработках в сфере диагностики заболеваний рассказал Денис Колыба, доктор биологичес­ких наук, заместитель директора по научной работе Института биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины. Он отметил, что одним из направлений работы института является изучение системы свертывания крови, в связи с тем, что ее нарушения могут привести к таким тяжелым заболеваниям, как тромбоз, инфаркт, инсульт. Появление этих заболеваний можно предвидеть по определенным маркерам тромбообразования, которые содержатся в крови и которые можно оценить с помощью различных методов.

В частности, на сегодня институтом уже разработаны пригодные к использованию тесты, которые могут оценивать ряд таких показателей свертывания крови, как D-димер, фибриноген и фибрин. С помощью оценки этих показателей можно диагностировать риски, связанные со свертыванием крови.

Институтом также разрабатывается технология позволяющая обезвреживать патогенные вирусы, которые могут адсорбироваться на белках крови человека и передаваться с этими белками при инъекциях.

Кроме того, институтом создан аппарат для неинвазивной экспресс-диагностики хеликобактериоза желудка. Принцип его диагностики уреазивний in vivo-тест. То есть после употребления человеком мочевины аппарат определяет повышение концентрации аммония в воздухе ротовой полости. Дело в том, что Helicobacter pylori, выявлемая у пациентов с язвой желудка, может расщеплять с помощью уреазы мочевину, в результате чего образуется аммоний. Преимуществами теста являются низкая стоимость оборудования, простота в использовании и быстрый результат. Сейчас данный аппарат прошел клинические испытания и разрешен к использованию в медицине.

В свою очередь, Светлана Марченко, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины, представила совместно разработанный с Институтом физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева НАН Украины портативный биосенсорный прибор для одновременного экспресс-анализа креатинина и мочевины.

Она отметила, что на сегодняшний день существует проблема с увеличением количества больных с почечной недостаточностью в терминальной стадии. Основной терапией почечной недостаточности является гемодиализ (внепочечное очищения крови). Данная процедура дорогостоящая, 1 сеанс стоит примерно 100 дол., а ее необходимо проводить 3–4 раза в неделю по 4–6 ч.

Основными показателями эффективности процедуры гемодиализа и контроля почечной недостаточности у больных являются маркеры почечной недостаточности (креатинин и мочевина). Методы, которые существуют для их определения, имеют определенные недостатки. Прежде всего они связаны с дорогостоящим оборудованием, необходимостью предварительной подготовки проб, токсичностью реактивов и значительной продолжительностью анализа. Для решения этой проблемы и был разработан прибор, который состоит из pH-чувствительного транзистора, на который наносятся ферменты.

К преимуществам данной разработки можно отнести: получение быстрого результата анализа (2 мин); возможность одновременного измерения креатинина и мочевины; возможность онлайн-определения данных параметров у постели больного или в домашних условиях; отсутствие сложной подготовки проб. Также стабильность биосенсоров при хранении составляет 6 мес.

Контролируя уровень креатинина и мочевины во время процедуры гемодиализа, ее можно остановить ​​в любое время, что позволит уменьшить продолжительность процедуры. Таким образом, уменьшается время нахождения пациента в лечебном учреждении и количество расходных материалов, используемых для этой процедуры. Стоимость одновременного проведения анализа 2 параметров составляет 50 центов.

На сегодня аналогов в Украине такого прибора нет, существует только 1 зарубежный, но он не приспособлен к одновременному анализу креатинина и мочевины. На сегодня прибор уже запатентован, были проведены все экспериментальные измерения креатинина/мочевины как в модельных, так и в реальных биологических образцах. Также сейчас он проходит метрологическую аттестацию.

Бажаєте завжди бути в курсі останніх новин фармацевтичної галузі?
Тоді підписуйтесь на «Щотижневик АПТЕКА» в соціальних мережах!