В Томске российские физики разрабатывают инновационного материала для имплантов, который полноценно заменить кости. Об этом рассказали представители Института физики прочности и материаловедения.
Современные импланты чаще всего создают из титана. Его упругость достигает 120 гигапаскалей. Популярностью пользуется также керамика, чей показатель гораздо выше - 200 гигапаскалей. Эксперты отмечают: если имплант намного обладает очень высоким модулем упругости, по сравнению с костью - это провоцирует биодеградацию последней. Дело в том, что такой материал позволяет телу передать ему больше нагрузки, избавляя от неё "родные" ткани.
Ученые пытались исправить положение, сплавив титан с никелем. Однако этот металл неблагоприятно влияет на организм пациента из-за своих химических свойств. Сотрудники ИФПМ поставили перед собой цель: создать биоинертный сплав, который будет обладать низким модулем упругости, подобно костной ткани. Для этого они добавили к титану ниобий. В нужном соотношении материал демонстрирует модуль упругости в 55 гигапаскалей, что очень близко к костям. По словам технолога Института Ивана Глухова, в случае успеха медицина получит биосовместимое вещество, из которого можно создать имплант любой формы.
Однако титан-ниобий обладает существенным недостатком - высокой температурой плавления. Эту проблему физики намерены решить особым методом плавки с использованием релятивистского пучка электронов, запущенного вне вакуумной среды. В этом проекте представителям ИФМП помогают коллеги из Института ядерной физики, НГТУ и китайские партнеры. Получив от них результаты, томичи дорабатывают материал и подбирают наиболее оптимальную комбинацию методов. Предполагается, что исследования займут два года. Затем технологию изготовления сплава будут тестировать на биосовместимость специалисты из Сибирского медицинского университета или в Германии.