Разработка позволит. в частности, улучшить клинические прогнозы.
фото: tass.ru
Ученые нижегородского Университета Лобачевского предложили новый метод создания высокопрочных и биосовместимых имплантатов. Разработка позволит улучшить клинические прогнозы и удешевить производство, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
«Технология, основанная на биметаллической 3D-печати, успешно прошла лабораторные испытания. В перспективе она может быть использована для создания нового поколения персонализированных имплантатов в травматологии, ортопедии и челюстно-лицевой хирургии», — говорится в сообщении.
В вузе отметили, что проблема современных имплантатов часто заключается в необходимости баланса между механической прочностью и биосовместимостью. Широко применяемый в настоящее время титановый сплав Ti-6Al-4V обладает необходимыми свойствами, но содержит алюминий и ванадий. Со временем микрочастицы этих элементов могут высвобождаться, что оказывает токсическое воздействие на организм. Например, приводит к поражениям нервной системы, снижению прочности костной ткани, развитию болезни Альцгеймера.
Чистый титан обладает биологической инертностью и демонстрирует оптимальную совместимость с биологическими тканями, но уступает по прочности, что ограничивает его использование в конструкциях, подвергающихся значительным нагрузкам. Метод нижегородских ученых решает эту проблему за счет объединения двух материалов в рамках одного технологического цикла аддитивного производства — селективного лазерного сплавления. Внутренний каркас изделия формируется из прочного титанового сплава, что обеспечивает надежность и долговечность. Внешний слой, толщиной всего 1−1,5 мм, который непосредственно контактирует с костью, создается из абсолютно безопасного чистого титана. Этот биоинертный слой способствует ускоренной и эффективной остеоинтеграции.
«Предложенный способ решает основное противоречие в характеристиках материалов, используемых в имплантологии. Формируется высокопрочная конструкция, полностью изолированная биосовместимой оболочкой от взаимодействия с организмом. Данный подход повышает клинические прогнозы, а внедрение аддитивных технологий упрощает и удешевляет изготовление сложных биметаллических изделий», — пояснил один из авторов разработки, научный сотрудник лаборатории аддитивных технологий и проектирования материалов Научно-исследовательского физико-технического института (НИФТИ) ННГУ им. Н. И. Лобачевского Сергей Шотин.
Материалы, полученные методом биметаллической 3D-печати, могут быть использованы для изготовления протезов суставов или зубных имплантатов с учетом анатомических особенностей пациентов. Это преимущество особенно важно для педиатрической травматологии, где замена имплантатов требуется в связи с физиологическим ростом организма.