В России ученые создали сплав металлов с упругостью человеческих костей
При помощи 3D-печати из сплава можно делать персонализированные металлические имплантаты
Владивосток, ИА Приморье24. Ученые НИТУ "МИСиС" вместе с канадскими коллегами разработали сплав с памятью формы, упругость которого идентична этой же характеристике костной ткани.
Созданный только из биосовместимых металлов (титана, циркония и ниобия) материал может серьезно продлить срок службы медицинских имплантатов. Статья о разработке опубликована в журнале Materials Science and Engineering: A.
Человеческая костная ткань долгое время оставалась уникальной по своим свойствам: она одновременно прочна и упруга, что позволяет ей десятилетиями работать в организме при постоянных циклических нагрузках. Но иногда кости повреждаются настолько, что им необходима замена.
В последние годы самыми распространенными заменителями костей стали титановые имплантаты, совместимые с живыми тканями человеческого тела. Однако и у них есть недостаток — они не такие гибкие, как кости. Это зачастую приводит к нарушению механико-биологического равновесия в организме человека. Костная ткань перестает получать нагрузки — их берет на себя более жесткий материал имплантата. В итоге клетки ткани отмирают, так как организм перестает считать их нужными. Из-за этого пропадает связь имплантата с костью, он расшатывается и уже сам нуждается в замене.
Новый сверхупругий сплав также можно использовать в персонализированной медицине. Ученые научились формировать его в виде порошка заданного состава. Это сделало материал пригодным для аддитивных технологий. Поэтому при помощи 3D-печати из него можно делать персонализированные металлические имплантаты заданной степени пористости.
"Материал обладает низким значением модуля Юнга (30-50 гигапаскаль), поэтому является сверхупругим и не препятствует получению необходимой для костной ткани нагрузки. Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью. Возможно его использование в качестве альтернативы зарубежным изобретениям (Dynesis, PEEK), которые широко применяются в медицине. Вероятно, технологии на основе нового материала найдут применение в качестве функционального метода стабилизации при лечении различных дегенеративных заболеваний и деформаций позвоночника. Мне представляется, что разработанный новый сплав имеет очень большие перспективы в травматологии, ортопедии и вертебрологии", — комментирует руководитель группы вертебрологии Центрального научно-исследовательского института травматологии и ортопедии имени Приорова Александр Кулешов.
