Разработка открывает возможность к созданию материалов, имитирующих структуру и механические свойства кости

Разработка открывает возможность к созданию материалов, имитирующих структуру и механические свойства кости
ТОМСК, 13 августа. /ТАСС/. Пористые каркасы - скэффолды - из сплава титана и ниобия с контролируемой пористостью и биоактивным покрытием разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с зарубежными коллегами. Разработка открывает возможность к созданию имплантатов нового поколения, имитирующих структуру и механические свойства кости, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
В исследованиях приняли участие ученые из России, Румынии, Греции, Германии и Швеции. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Ceramics International (Q1, IF: 6.1).
В министерстве отметили, что несмотря на прогресс, достигнутый в области биомедицинского инжиниринга, реконструкция крупных дефектов костных тканей остается серьезной проблемой в ортопедической и травматологической хирургии. Основная проблема существующих материалов для имплантации - разные показатели упругости искусственного материала и костной ткани. В результате имплантат берет на себя основную нагрузку, а ткани вокруг начинают деградировать. Этот эффект доставляет дискомфорт пациенту и может привести к потере имплантата.
"Мы изготовили скэффолды, имитирующие по структуре пористую архитектуру костной ткани. Они имеют сложную структуру с точки зрения их топологии и микроскопических/ макроскопических свойств. При этом на каждый элемент структуры нанесено биоактивное наноструктурное высокочастотное (ВЧ) магнетронное покрытие, задача которого защитить материал от коррозии и обеспечить совместимость с организмом", - сказала руководитель исследования, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" ТПУ Мария Сурменева.
Сначала ученые нанесли биоактивное покрытие методом ВЧ-магнетронного распыления на плоские подложки ранее синтезированного биосовместимого бета-титанового сплава на базе системы Ti-Nb (титана и ниобия). Комплексный анализ помог получить представление о морфологии и шероховатости поверхности, кристаллографической структуре и текстуре, химическом и фазовом составе, смачиваемости и коррозионной стойкости. Затем биоактивное покрытие нанесли на скэффолды, изготовленные с применением 3D-технологий. Образцы были подвергнуты биологическим исследованиям in vitro для оценки их биосовместимости.
"Результаты in vitro исследований продемонстрировали прямую зависимость между содержанием ниобия в сплаве и пролиферативной активностью клеточных культур. Кроме того, образцы сплава с повышенным содержанием ниобия (56 атомных процентов) и биоактивным покрытием обеспечили максимальные значения остеогенных маркеров (отложение кальция и выработка коллагена). Полученные данные подтверждают высокий потенциал разработанного материала для применения в регенеративной костной инженерии", - сказала соавтор исследования старший научный сотрудник научно-исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" ТПУ Ирина Грубова.
| # | Наименование новости | Тональность | Информативность | Дата публикации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | В России создали новый материал для лечения остеопороза | 0 | 0 | 26-06-2025 |
| 2 | В РФ создали метод нанесения покрытий на импланты, улучшающий срастание с костью | 0 | 0 | 09-06-2025 |
| 3 | Томские ученые разработали материал для элементов ядерных реакторов нового поколения | 0 | 0 | 11-06-2019 |
| 4 | Ростовские инженеры разрабатывают технологию восстановления поврежденных костных тканей | 0 | 0 | 09-11-2018 |
| 5 | Ученые КБГУ на 3D-принтере воспроизводят утраченные части тела из полимеров | 0 | 0 | 24-02-2025 |
| 6 | Улучшены титановые сплавы для биомедицины с помощью 3D-технологий | 0 | 0 | 08-07-2025 |
| 7 | В Томске начали разработку реактора для получения биоразлагаемых пластиков | 0 | 0 | 04-09-2019 |
| 8 | Ученые из Пензы разработали новую поверхность имплантов, улучшающую приживление | 0 | 0 | 08-02-2019 |
| 9 | В Новосибирске разработали износостойкие материалы для космоса и медицины | 0 | 0 | 07-07-2025 |
| 10 | В Петербурге для бойца СВО разработали уникальный спортивный протез | 0 | 0 | 13-08-2025 |