Томские ученые создают материал для имплантата, сопоставимый по упругости с костной тканью


При создании эндопротезов важно подобрать материал, который не только не отторгается организмом, но и обладает такой же степенью упругости, как и костная ткань. Сегодня самый распространенные материалы для имплантатов — технически чистый титан и керамика. Эти материалы обладают прекрасными качествами биосовместимости. Но, как уточняется в сообщении, модуль упругости титана составляет около 120 гигапаскалей, керамики — 200 гигапаскалей, что намного превышает модуль упругости костной ткани. Если модуль упругости материала больше, чем у костной ткани, большая часть нагрузки перераспределяется на имплантат, что приводит к процессу биодеградации кости. Чтобы снизить модуль упругости, в материал для имплантации добавляют никель, но этот металл недостаточно безопасен для организма.
Исследователи предложили создать сплав, в котором будет использоваться ниобий - металл, который традиционно применяется в авиастроении, ракетостроении и для создания промышленных сверхпроводников, но никогда ранее не использовавшийся в медицине.
«Мы занимаемся сплавами системы титан - ниобий, которые при определенном содержании второго компонента (ниобия) имеет модуль упругости порядка 55 гигапаскалей, что сопоставимо с костной тканью. На выходе должен получиться новый биосовместимый материал с высокими механическими характеристиками, пригодный для изготовления любых имплантатов», — приводятся пояснения технолога 1-й категории лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов ИФПМ Ивана Глухова.
Задачу получения сплава с нужными свойствами осложняет большая разница температур плавления титана и ниобия, поэтому для получения сплавов системы титан-ниобий предложен метод плавки релятивистским пучком электронов вне вакуума. Материал для исследований производятся совместно с коллегами из института ядерной физики, НГТУ, а также с помощью партнеров в Китае. Затем ученые в Томске улучшают механические свойства полученного материала, комбинируя разные методы. В частности, ученые используют различные методы порошковой металлургии: электродуговую плавку и плавку высокоэнергетическим электронным пучком.
Работа над проектом распланирована на два года. За это время будет разработана технологическая цепочка производства сплава, а затем ученые передадут материал для тестирования на биосовместимость специалистам из Германии или Сибирского медуниверситета, отмечается в сообщении.
- 19 февраля 2019 Госдума РФ приняла в первом чтении законопроект, направленный на стимулирование добычи редких металлов
- 12 февраля 2019 Ход реализации нацпроекта «Экология» обсудили в Минприроды РФ
- 7 февраля 2019 Международный год Периодической таблицы Менделеева открыли в Москве
- 6 февраля 2019 Объявлены имена лауреатов президентской премии для молодых ученых
- 4 февраля 2019 Патриарх Кирилл призвал отказаться от противопоставления религии и науки
- 1 февраля 2019 Литий-ионные аккумуляторы «Лиотех» будут установлены на БелАЗы
- 31 января 2019 Главными распорядителями бюджета на науку являются Минобрнауки, Роскосмос и Минпромторг
- 31 января 2019 Вышла книга воспоминаний об академике Н.П. Лавёрове
- 31 января 2019 В ТАСС прошла презентация сборника «ШОС в современном мире»
- 31 января 2019 «Неделя горняка» в Москве
- 28 января 2019 Объектом фотопроекта Magnum Live Lab/19 станет Москва
- 25 января 2019 Путин подписал указ о создании «Российского экологического оператора»
- 21 января 2019 Археология окажет такое же влияние на человечество в 21 веке, как физика в 19-м
- 15 января 2019 Минприроды России опубликовало паспорт Национального проекта «Экология»
- 15 января 2019 Редкоземельные элементы обнаружены в каолиновых глинах штата Джорджия