CC BY
16
ИННОВАЦИИ, ВОПЛОЩЕННЫЕ В ЖИЗНЬ
Научные исследования, разработки в России в настоящее время в основном выполняются государственным сектором науки. Акцент в сегодняшней научной деятельности смещен в сторону нанотехнологий и создания на их основе конкурентоспособной продукции. Уфимский НИИ глазных болезней с 2007 г. активно включился в инновационную деятельность, разрабатывая аппараты, лекарственные средства, новые технологии хирургии заболеваний глаз. Организована инфраструктурная среда для эффективной реализации инновационных проектов, рассчитанная на долгосрочные перспективы. Институт оснащен современным научно-исследовательским оборудованием, работают высокопрофессиональные кадры, ежегодно осуществляется бюджетное финансирование Академией наук РБ.
Для получения опытных образцов в институте создан научно-производственный отдел, который осуществляет отработку, совершенствование технологий производства и реализацию изделий медицинского назначения. В отделе работают молодые специалисты (офтальмологи, инженеры), которым созданы благоприятные условия для работы и роста в научно-практическом направлении.
Приоритетным в офтальмологии является изучение новых способов лечения кератоэк-тазий и кератоконуса, частота которых в последние годы составляет I на 400-600 человек. Заболевание характеризуется прогрессирующим истончением роговицы и снижением остроты зрения. Существующие методы лечения (послойная и сквозная кератопластика) достаточно травматичны и связаны с высоким риском развития осложнений.
Сотрудниками института создана система воздействия ультрафиолетового облучения на роговицу, включающая разработанные офтальмологическое устройство «УФалинк» для УФ-кросслинкинга и корнеопротектор «Декст-ралинк», лечебное действие которых основа-
БИКБОВ Мухаррам Мухтарамович,
доктор медицинских наук, директор ГУ «Уфимский НИИ глазных болезней» АН РБ
но на исправлении биомеханики патологически измененной оптической структуры глаза -роговицы.
Техника кросслинкинга роговичного коллагена основана на эффекте фотополимеризации стромальных волокон под воздействием фоточувствительной субстанции (раствор рибофлавина) и низких доз ультрафиолетового излучения. Перекрестное связывание коллагена приводит к биомеханической стабилизации роговицы, в основе которой лежит увеличение числа интра- и интер-фибриллярных ковалентных связей, возникающих в результате взаимодействия ультрафиолетового облучения с рибофлавином. При этом высвобождаются свободные радикалы, которые впоследствии индуцируют образование перекрестных связей между молекулами коллагена (см. рис.).
В кросслинкинге роговичного коллагена используется фотоокислительная реакция,
уьо
37Ü ни. 3 мЯг/им . ЗР МИМ
1 УЕ-облучениэ
ч-
рибофлавин
3. Образование перекрестных связей кчплэтемэ
Каллагеновое Кслпагеновое
&фГи>киф ипппкнЬ
Рис. Механизм перекрестного связывания коллагена
возникающая при взаимодействии фоточувствительного рибофлавина и ультрафиолетового излучения с длиной волны 370 нм, являющейся пиковой для абсорбции рибофлавина. При этом возникают фотохимические реакции I и II типа, которые дифференцируются в зависимости от наличия кислорода в ходе реакции. В хрусталике, в анаэробных условиях, в основном наблюдается I- анаэробный тип, в стекловидном теле - II аэробный тип реакции. Поступление атмосферного кислорода происходит транскорнеально в водянистую влагу, что приводит к характерному транскор-неальному градиенту напряжения кислорода, который отличается для открытых и закрытых глаз. Соответственно, напряжение кислорода в передней строме выше по сравнению с задней. С другой стороны, напряжение кислорода уменьшается при закапывании рибофлавина, создавая состояние, схожее с покрытием глаза газопроницаемой контактной линзой. Поэтому при кросслинкинге роговичного кол-
лагена присутствуют оба типа фотохимических реакций. Фотосенсибилизатор - рибофлавин, поглощая энергию UVA, превращается в так называемое триплетное состояние (3Rf), когда электрон поднимается на более высокую орбиталь, а спин электронов двух орби-талей становится равным в отличие от синг-летного состояния (IRf). Триплетное состояние сохраняется в течение 1 сек. При I анаэробном типе фотохимической реакции трип-летный рибофлавин взаимодействует непосредственно с белками коллагена путем передачи электрона и создания свободных радикалов, таких, как супероксид-анион (02-), приводящий к возникновению гидроген- (Н202) и гидроксил- (ОН) радикалов. В аэробной фотохимической реакции II типа триплетный рибофлавин взаимодействует с основной молекулой кислорода, образуя синглетный кислород (102) или, в меньшей степени, супер-оксид-анион (02-). Эти, так называемые активные формы кислорода в дальнейшем реагируют с различными молекулами, вызывая химические ковалентные связи между молекулами коллагена и, возможно, протеогликанами, словно добавляя ступеньки к лестнице.
Кросслинкинг роговичного коллагена на аппарате «УФалинк» проведен у 77 пациентов (87 глаз) с кератоконусом II-III стадии по классификации Amsler в возрасте от 18 до 32 лет. Преломляющая сила роговицы до процедуры составила S3,2S±0,23 D, величина роговичного астигматизма S,00±0,16 D, радиус кривизны роговицы 6,48±0,13 мм, толщина роговицы в центре 448,12±0,21 мкм. Острота зрения без корреции составила 0,28±0,07, с очковой коррекцией 0,41±0,12. Процедура проводилась в условиях операционной. Под местной анестезией, после деэпителизации роговицы диаметром 7-8 мм в зоне эктазии производилась ин-стилляция раствора «Декстралинк» в течение 1S-30 мин до полного пропитывания стромы роговицы рибофлавином. Контроль проникновения осуществляли под синим кобальтовым светофильтром при биомикроскопии. Основными действующими веществами «Декстра-линка» являются рибофлавин 0,1% и декст-ран T-S00 в изоосмотическом стерильном буфере. Далее поверхность роговицы облучалась при помощи источника УФ-излучения длиной волны 370 нм на аппарате «УФалинк» в течение 6 интервалов по S мин с одновременной инстилляцией раствора «Декстра-
линк». Поддерживалось постоянное фокусное расстояние излучения до поверхности роговицы. Общее время ультрафиолетового облучения составило 30 мин. В послеоперационном периоде проводилась местная антибактериальная и дегидратационная терапия. После операции наблюдался отек наружных слоев стромы роговицы, который проходил к моменту завершения эпителизации. Восстановление эпителиальных клеток происходило в среднем 3 дня. В первую неделю после процедуры не-корригированная острота зрения снизилась с 0,28±0,07 до 0,10±0^. Через месяц после процедуры острота зрения увеличилась до уровня дооперационной, одновременно с этим было отмечено, что пациенты лучше стали переносить жесткие газопроницаемые контактные линзы. К 6-му месяцу после операции корригированная острота зрения повысилась с 0,41±0,12 до 0^2±0,01. Величина преломляющей силы роговицы через месяц после иУ кросслинкинга уменьшилась в среднем на 3^ О, составив 49,41±1,69 О. Затем происходил умеренный рост рефракции до S1,00±0,34 О. В итоге ко времени стабилизации, в среднем через 6 месяцев после процедуры, рефракция роговицы уменьшилась на 2,0 О в сравнении с дооперационными данными. В дальнейшем наблюдали умеренное снижение преломляющей силы роговицы на 1 О в год. Таким образом, через 4 года после кросслинкинга роговичного коллагена разница до- и послеоперационной кератометрии составляла более 4,0 О. У отдельных пациентов наблюдалось значительное снижение преломляющей силы роговицы уже в течение одного года после процедуры. Регресс преломляющей силы роговицы в 2,03 О после процедуры кросслинкинга наблюдался у 7S% пациентов, в 3^ О в сроки наблюдения более 3 лет - у S0%. Величина роговичного астигматизма снизилась до 3,00±0,23 О, а радиус кривизны увеличился до 6^±0,^ мм.
Наблюдение в течение четырех лет за больными с кератоэктазиями, пролеченными с помощью разработанных в институте технологий, показали их высокую эффективность. Получены положительные отзывы ряда специалистов из офтальмологических клиник России (С.-Петербург, Киров и др.), использующих созданные в институте изделия медицинского назначения. Результаты опубликованы в журналах и сборниках научных трудов, пред-
ставлены в устных докладах на симпозиумах и конгрессах в Германии (2010), Австрии (2011), Вьетнаме (2011).
Сконструирован опытный образец аппарата «УФалинк», проведена экспериментальная апробация, разработана нормативно-технологическая документация: технические условия на его производство, технический паспорт, реклама. Испытания нового аппарата проведены во Всероссийском НИИ испытания медицинской техники (г. Москва). Получены регистрационные документы, разрешающие его производство, продажу и применение на территории Российской Федерации. Устройство «УФалинк» сертифицировано и зарегистрировано в Реестре медицинских изделий РФ. Сертификат соответствия государственному стандарту позволяет реализовывать аппараты и изделия медицинского назначения. С 2009 г. аппарат и корнеопротектор выпускаются серийно.
Экспериментальные и серийные образцы изделий выпущены благодаря успешному сотрудничеству с производственными фирмами Республики Башкортостан. Потребности в исполнении таких аппаратов возрастают, причем не только для лечения роговицы, но и всех структур органа зрения. Об этом свидетельствуют многочисленные заявки офтальмохи-рургов РФ и ближнего зарубежья на покупку «УФалинка» и «Декстралинка». Потенциальным покупателям показано, что российское оборудование надежно и конкурентоспособно. Проведение ежегодных обучающих курсов и рекламных компаний способствовали тому, что аппарат полностью окупил себя.
Ежегодно в институте проводятся научно-практические конференции с участием ведущих ученых Германии, Австрии, Великобритании, Италии, Японии, Индии для обмена опытом и совершенствования хирургических и консервативных методов лечения заболеваний глаз. В 2011 г. институт совместно с офтальмологическим обществом Индии организовал и провел в режиме on-line видеоконференцию по офтальмохирургии.
В 2010 г. аппарат «УФалинк» и протектор роговицы «Декстралинк» были отмечены дипломами выставок международных форумов: III Петербургского Инновационного, Х1У-«Рос-сийский промышленник» (С.-Петербург), III Российского общенационального офтальмологического (Москва); конкурсов 100 Лучших
товаров РФ-2010 и 2011 и «100 Лучших товаров Республики Башкортостан- 2011».
В 2011 г. Уфимский НИИ глазных болезней участвовал в выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Нь ТесИ'2011) в рамках С.-Петербургской технической ярмарки. В экспозиции принимали участие более S00 компаний - ведущие российские и зарубежные научные учреждения, промышленные предприятия и др. Ежегодно организаторы выставки НьТесИ проводят конкурс «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года». Два проекта Уфимского НИИ глазных болезней «Разработка устройства «УФалинк» с программным обеспечением для лечения патологии роговицы глаза» и «Разработка протектора роговицы «Декстралинк» для кросслинкинга роговичного коллагена» удостоены Дипломов II степени и награждены серебряными медалями.
С 12 по ^ мая 2011 г. в Мадриде (Испания) состоялась выставка «Научно-технические и инновационные достижения России». Организатором выставки выступило Министерство образования и науки Российской Федерации при поддержке Торгово-промышленной пала-
ты РФ. Ученые Уфимского НИИ глазных болезней участвовали на этом представительном форуме.
Выставка проходила в центральном выставочном центре IFEMA. Экспозиция представляла собой наиболее перспективные российские проекты, технологии и разработки, направленные на расширение инвестиционного сотрудничества России и Испании. Свои последние достижения продемонстрировали Российская корпорация нанотехнологий, национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», инновационный центр «Сколково», центр «Саров», Российская академия наук, Федеральное космическое агентство - всего более 200 участников.
Региональный раздел, в формировании которого приняли участие территориальные торгово-промышленные палаты, был представлен экспозициями Архангельской, Иркутской, Московской, Нижегородской, Ростовской, Волгоградской, Курской, Новосибирской областей, Москвы, Санкт-Петербурга.
В торжественной церемонии открытия выставки приняли участие заместитель Председателя Правительства Российской Федерации А. Жуков, заместитель министра образования
academiartt
DELASClEp
FERMEDADES ARES de UFA
и науки Российской Федерации С. Иванец, Чрезвычайный и Полномочный Посол РФ в Королевстве Испания А. Кузнецов, Министр промышленности, торговли и туризма Королевства Испания М. Себастьян Гаскон, генеральный секретарь по инновациям Министерства науки и инноваций Королевства Испания Хуан Томас Эрнани.
В своем выступлении А. Жуков отметил значимость настоящего мероприятия и заинтересованность в нем крупных госкорпораций, научных центров и регионов Российской Федерации. Из Республики Башкортостан единственным представителем выступил Уфимский НИИ глазных болезней, экспозиция которого пред-
ставляла наиболее передовые инновационные разработки ученых-офтальмологов - устройство офтальмологическое для ультрафиолетового облучения роговицы глаза «УФалинк» и протектор роговицы «Декстралинк», применяемые для неинвазивного лечения больных с патологией органа зрения. По итогам работы выставки институт награжден Дипломом Министерства образования и науки РФ.
Коллектив ученых Уфимского НИИ глазных болезней и в дальнейшем планирует продолжать свою деятельность в области инновационных технологий по разработке и реализации продукции интеллектуальной собственности, в т.ч. и на международном рынке.
