Российские ученые ведут поиски идеального полимерного материала для создания эндопротезов, максимально близких по структуре и свойствам к человеческой кости

 

Исследования проводят специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербургского государственного технологического института и Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова. 

Главная цель проекта — разработать биосовместимый и прочный материал, который сможет заменить титановые сплавы, применяемые в современной хирургии. Несмотря на их высокую прочность и устойчивость к биологическому воздействию, титановые имплантаты иногда вызывают разрушение ткани в местах контакта с костью. Полимеры, напротив, позволяют создавать индивидуальные протезы, адаптированные под конкретного пациента, и производить их непосредственно вблизи операционного стола. 

На базе инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ создана научная группа, которая исследует различные типы сертифицированных медицинских полимеров, чтобы определить оптимальный состав будущего имплантата. В ходе работы ученые напечатали образцы на промышленном 3D-принтере и изучили их поведение под воздействием высоких температур, которым подвергается материал во время печати. 

Для анализа применялись методы инфракрасной спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгеновской дифракции и микроскопии. Также исследователи оценили, как образцы взаимодействуют с биологическими жидкостями — плазмой крови и дистиллированной водой. После охлаждения образцов в жидком азоте ученые изучили внутреннюю структуру и пористость материалов, что поможет в будущем обеспечить остеоинтеграцию — процесс срастания имплантата с костной тканью. 

Кроме того, специалисты провели термогравиметрические и реологические исследования, позволившие оценить стабильность и пластичность полимеров при эксплуатации. 

Следующий этап проекта предусматривает проведение биологических испытаний на животных для подтверждения безопасности и эффективности выбранного состава. Работа выполняется при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, а результаты исследований опубликованы в журнале Materials Physics and Mechanics. 

Автор: teleport3d.com  
© 2025 teleport3d.com