Ученые томского Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ СО РАН) с коллегами из других институтов разрабатывают биоинертные сплавы нового поколения с упругостью человеческой кости для производства медицинских имплантатов, сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.
В сообщении поясняется, что сегодня самый распространенный материал для имплантатов — технически чистый титан, модуль упругости которого составляет около 120 гигапаскалей; у керамики — 200 гигапаскалей. Это значительно больше, чем у костной ткани человека, а, следовательно, при установке такого имплантата большая часть нагрузки перераспределяется на него, что ведет к деградации других костей.
«Мы занимаемся сплавами системы титан-ниобий, которые при определенном содержании второго компонента (ниобия) имеют 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 в сообщении слова специалиста лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов ИФПМ Ивана Глухова.
Специалисты отмечают, что задачу получения сплава с нужными свойствами осложняет большая разница температур плавления титана и ниобия, поэтому для получения сплавов этих металлов предложен метод плавки релятивистским пучком электронов вне вакуума.
Материалы для исследований производятся совместно с коллегами из Института ядерной физики (ИЯФ СО РАН), Новосибирского государственного техуниверситета, а также с помощью партнеров в Китае. Затем механические свойства полученного материала улучшаются в Томске.
«Для получения сплава мы используем различные методы порошковой металлургии: электродуговую плавку и плавку высокоэнергетическим электронным пучком, подбирая оптимальные режимы, а затем улучшаем механические свойства полученных сплавов, используя интенсивную пластическую деформацию», — пояснил Глухов.
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.
