Наркоз — для кроликов с тату
Девять суетливых белых крысок, четверо милых спокойных серых кроликов и пять разноцветных мышек, конечно, даже не подозревают, что встречают новый 2026-й год, участвуя в важном научном исследовании. В Лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии имени Г.И. Гайворонского этих зверюшек сначала выдержали на двухнедельном карантине, затем тщательно подготовили к операции и прооперировали, а сейчас — заботливо ухаживают за ними, вкусно и питательно кормят, содержат в чистоте, постоянно проверяют данные их анализов, внимательно следят, как они передвигаются по своим довольно просторным клеткам: не прихрамывают ли, не страдают ли от боли.
Все хвостатые обитатели этой Лаборатории, которая уже с 1980 года располагается на территории национального медицинского исследовательского Центра детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера Минздрава России, — подопытные.
Если бы эти хвостатые млекопитающие умели читать, увидели бы на своих клетках прикреплённые к решёткам листочки с датами операций и результатами анализов. Чтобы не перепутать кроликов, на их левых ушках тату чернилами написаны номера. Время от времени клетки пустеют, это значит, что эксперимент закончен: ценой своей маленькой жизни эти крыски и кролики двигают вперёд большую современную науку. По правилам, с каждым подопытным зверьком разрешается проводить только один эксперимент.
Добраться до Лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии имени Г.И. Гайворонского в городе Пушкине оказалось непросто: сначала — 30 минут на электричке с Витебского вокзала Санкт-Петербурга, затем – столько же на автобусе от привокзальной площади станции Царское Село. Почти ровно в полдень пятого января нового 2026-го года у контрольно-пропускного пункта, куда вход строго по паспортам, меня и редактора нашей подростковой газеты «FAN’арь» встречает руководитель Лаборатории – молодой 28-летний учёный Юрий Алексеевич Новосад. Именно под его непосредственным руководством проходят здесь экспериментальные работы на кроликах и белых крысах.
— Почему все крысы белые? – недоумённо спрашиваю я, когда вместе с нашим провожатым останавливаюсь перед клетками-контейнерами, которые возвышаются на массивных металлических стеллажах.
— Это линия специально выведенных крыс — Вистар, — неторопливо отвечает Юрий Алексеевич, — их белая шерсть и красные глаза указывают на то, что у них в ДНК отсутствует ген, отвечающий за окрас. У вистаров нет большинства крысиных болезней.
— Они у вас в лаборатории размножаются?
— Нет, у нас они не размножаются. Этих крыс нам доставляют из питомника лабораторных животных «Рапполово», есть такой во Всеволожском районе Ленинградской области. Это единственный специализированный питомник, где уже более 60 лет разводят и реализуют лабораторных животных в нашем Северо-Западном регионе. Мы их покупаем там по 700 рублей за крысу. И кроликов тоже у них покупаем.
Заниматься изучением костных имплантов Юрий Новосад начал ещё на третьем курсе Института биомедицинских систем и биотехнологий Санкт-Петербургского Политехнического университета Петра Великого. Сейчас Юрий продолжает учёбу в аспирантуре этого университета и к концу 2026-го года планирует защитить кандидатскую диссертацию по теме «Разработка костнопластических скаффолдов на основе трижды периодических минимальных поверхностей» с использованием в своей диссертации результатов четырёхгодичных исследований, полученных в Лаборатории, которой сейчас руководит.
«На протяжении последних десятилетий учёные размышляют над тем, как можно создать имплант для замены костей, — доходчиво объясняет мне Юрий Алексеевич сложные научные изыскания на стыке медицины и физики. – Пытаются создать такой аналог человеческой кости, чтобы он был нетоксичным и максимально приближенным по структуре к природной.
Титановые импланты, которые сейчас широко используют в медицине, к сожалению, ведут к постепенному разрушению костной ткани больного из-за трения материалов разной прочности при их длительном соприкосновении, ведь титан прочнее человеческой кости.
Учёные всех стран, в том числе и российские, почти одновременно начали эксперименты по созданию не губчатых, а трубчатых искусственных костей, такие материалы называют скаффолдами. Вот с ним-то мы и работаем последние три года! Изучать возможность их безопасного внедрения в организм человека начали, как и полагается, с клеточного уровня. Наша лаборатория не работает с клетками, в том числе и с клетками животных, этим занимаются учёные, например, в петербургском НИИ цитологии Российской Академии наук.
Мы же сначала проверяем прочность этих новых материалов для имплантов на так называемой разрывной машине, правильное название которой — универсальная испытательная машина. Она поступила в нашу лабораторию три года назад благодаря нацпроекту «Наука и университеты», ведь у нас проходят практику студенты многих медицинских вузов Петербурга. Да и все семь сотрудников, которые работают здесь, очень молоды – им от 22 до 28 лет.
Мы начали работу на этой уникальной разрывной машине с изучения прочности бедренной кости кролика, потому что она очень схожа по составу с костью бедра человека. Помещаем небольшую кость кролика под давление двух поршней и выжидаем, когда кость лопнет, — это показывает прочность изучаемого материала, а значит, и какую прочность должен иметь скаффолд. Процесс долгий, так как машина сжимает кость постепенно. Наша разрывная машина способна сжимать до 1000 килограммов!»
Когда вслед за Юрием Алексеевичем я перешла в соседнюю комнату и увидела эту разрывную машину сама, не могла не удивиться еë размерам: она занимала большую часть комнаты и напоминала огромный прибор, похожий на пресс для сжатия металла.
На сайте Минздрава России я нашла такую характеристику этой разрывной машины, на которой проводят исследования механических характеристик новых материалов: «Прибор с биокамерой на 11,5 литров позволяет создавать биологические условия и приблизить механические характеристики любых имплантируемых материалов к характеристикам настоящих тканей и органов человека. Кроме того, размер оборудования позволяет не ограничиться малыми размерами пробных имплантов, а изучать образцы в масштабе 1:1. Прибор моделирует условия, свойственные человеческому организму: изменение температуры тела, влажность, что помогает предопределить, какой эффект будет от имплантации разработанного материала пациенту».
Там же я прочитала о скаффолдах: «Инновационные костные импланты создаются на основе полилактида — это биоразлагаемый полимер, имеющий сложную конструкцию со множеством пор. Разработка позволяет материалу скорее врастать в область дефекта. А форма и размер пор приближают костный аналог к реальным костям людей, что очень важно при создании костного материала, который будет максимально качественно замещать нехватку кости и приведёт к скорейшему выздоровлению пациентов».
Кстати, когда рядом с разрывной машиной на столе я увидела две странные шершавые пластиковые палочки, оказалось, что это и есть те самые новоизобретённые скаффолды! А в соседней комнате Юрий Алексеевич показал мне ещё и пробирки, в которых хранились костные ткани кролика с имплантированным в них скаффолдом. «Скоро эти пробирки отправят в гистологическую лабораторию, чтобы посмотреть, как адгезировали клетки на скаффолде», — сразу же объяснил мне молодой учёный.
Но не только на сайте Минздрава России написали о научных экспериментах, которые проводятся в Лаборатории экспериментальной травматологии и ортопедии имени Г.И. Гайворонского. Этой осенью сюда приезжала съёмочная группа телеканала «Санкт-Петербург». В сюжете, который в октябре прошёл на этом телеканале, рассказали об ещё одном научном эксперименте, в котором также участвовали хвостатые подопытные этой Лаборатории. Я попросила Юрия Новосада подробно рассказать и мне об этом исследовании.
— Наши крысы в течение полугода с августа по декабрь 2025-го года участвовали в научном эксперименте по пересадке почки от одной подопытной крысы к другой, — охотно откликнулся на мою просьбу Юрий Алексеевич. — Нас попросили другие учёные Петербурга помочь им убедиться в жизнеспособности их нового научного открытия – раствора, который бы мог продлить срок хранения органов для пересадки до 24 часов. Мы сделали в нашей лаборатории несколько операций по пересадке почки от одной крысы к другой и подтвердили высокое качество нового раствора, в котором, действительно, орган, подходящий для пересадки, может без изменений ждать операции не менее суток. Следующий этап: проверка качества этого раствора при пересадке органов свиней. И только после успешных экспериментов на животных, врачи смогут начать применять консервацию на сутки и человеческих органов, предназначенных для пересадки.
Почти четыре часа провела я в этой экспериментальной лаборатории, где с интересом соприкоснулась с совсем незнакомым мне миром подопытных зверьков и пробирок, новых технологий и костных имплантов. Несмотря на каникулярный новогодний день, в этом небольшом двухэтажном здании кипела работа: студенты-медики готовили к завтрашней операции сразу четырёх кроликов – под наркозом брили им шёрстку, кто-то относил пробирки, кто-то делал уколы крысам, кто-то кормил кроликов: здесь время течёт по своему особому расписанию.
Мы поблагодарили Юрия Алексеевича Новосада за уделённое нам время, сняли выданные нам белоснежные халаты и отправились по обширной и заснеженной территории национального медицинского исследовательского Центра детской травматологии и ортопедии имени Г.И.Турнера к проходной – навстречу замёрзшему и притихшему на двадцатиградусном предрождественском морозе городу Пушкину.
Автор текста и фото Софья Халина, 17 лет
+10