Ученые Сибирского физико-технического института (СФТИ ТГУ) разработали технологию увеличения шероховатости поверхности стенок пор в пористых материалах на основе никелида титана, применяемых для изготовления имплантов в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии. О разработке сообщает пресс-служба университета.

Чтобы имплант лучше прижился в организме, его поверхность делают не гладкой, а шершавой: это позволяет тканям прочнее и легче прикрепляться к стенкам импланта. Научный сотрудник СФТИ Сергей Аникеев разработал материалы, полученные методом спекания порошка никелида титана, которые имеют особую террасовидную поверхность стенок пор, которые, как полагает автор, должны повысить степень приживаемости имплантов.


Структура поверхности стенок пор с террасовидным рельефом. 

Как отмечается в сообщении, ранее в пористых материалах на основе никелида титана террасовидные структуры не наблюдались. Как пояснил автор, для того, чтобы они появились, нужно выдержать температурно-временной режим спекания, скорость нагрева и обеспечить высокую степень вакуума при спекании. Разработанный в СФТИ способ увеличения шероховатости поверхности позволит уже на этапе производства сплава закладывать необходимые структурные характеристики. Благодаря этому с материалом не нужно будет проводить дополнительные манипуляции уже после того, как имплант готов.

«Появление такого рельефа объясняется процессами объемной и поверхностной диффузии атомов и их взаимодействием с поверхностью частиц порошка при кристаллизации расплава. Террасы образуются на поверхности стенок пор в местах, свободных от частиц вторичных фаз. Сейчас существует ряд методик усовершенствования поверхности материала для имплантов, однако все они касаются в основном монолитных материалов. К пористым конструкциям эти методики неприменимы», – приводятся в сообщении пояснения Сергея Аникеева.

Ученые СФТИ провели исследования in-vitro и доказали положительный эффект от увеличения шероховатости поверхности стенок пор. Благодаря этим террасам имплант лучше и быстрее приживается в организме человека, так как клетки костного мозга, печени, поджелудочной железы и другие нуждаются в возможности прикрепления на самой первой стадии заполнения импланта. Увеличение числа прикрепившихся клеток и межклеточных выростов обеспечивает в будущем активное развитие клеточных популяций в пористом импланте.

В настоящее время ученые изучают микроструктуру полученных образцов и выявляют закономерности образования террасовидного рельефа на поверхности стенок пор. Исследование проводится при поддержке гранта РНФ № 17-79-10123 по Президентской программе исследовательских проектов. Все исследования планируется закончить к середине 2019 года.