ПНИПУ: разработана технологию обработки нанотитана для более прочных имплантов
Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали технологию обработки нанотитана для медицинских имплантов. Она позволяет снизить шероховатость поверхности вдвое и увеличить прочность материала в 2,5 раза, что улучшает его приживаемость в организме. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
Титан остается основным материалом для имплантов благодаря биосовместимости, однако в чистом виде он уступает по прочности сплавам. При этом легирующие добавки могут вызывать воспалительные реакции. В качестве альтернативы ученые использовали нанотитан — материал с ультрамелкой структурой, который сохраняет химическую чистоту, но обладает повышенной прочностью.
Зерна металла уменьшили более чем в 40 раз — с 5 микрометров до 120 нанометров — с помощью многократной деформации под высоким давлением. После этого исследователи подобрали режимы обработки, позволяющие сформировать оптимальную поверхность для контакта с костью.
"Мы добились значительного измельчения структуры материала, что позволило повысить его прочность без добавления примесей", — пояснил Михаил Песин, декан механико-технологического факультета ПНИПУ, доктор технических наук.
Подобранные параметры обработки обеспечили формирование ровной поверхности без дефектов и микротрещин. Это критически важно для остеоинтеграции — процесса срастания импланта с костью.
Испытания показали, что доля костной ткани в зоне контакта достигает 74–76%, тогда как у стандартных имплантов она обычно не превышает 65–70%. При этом доля соединительной ткани, мешающей приживлению, составила всего 2–3%.
Испытания подтвердили биосовместимость материала: он не вызывает воспаления и аллергических реакций.
По словам авторов, новая технология уже готова к внедрению. Повышенная прочность позволяет уменьшить размеры имплантов без потери надежности, что снижает травматичность операций и ускоряет восстановление пациентов. Разработка может использоваться при производстве стоматологических и челюстно-лицевых имплантов и рассматривается как один из шагов к импортозамещению в медицинской отрасли.