Материаловеды ТГУ совместно с научно-производственным предприятием «МИЦ» разработали надежную систему защиты поверхности изделий из никелида титана, в частности – имплантатов. Исследовав механизмы коррозионной стойкости сплавов, ученые впервые обнаружили металлокерамические частицы и оксикарбонитридный слой, которые обеспечивают высокую химическую совместимость поверхности и защиту материала от воздействия биологических жидкостей. Теперь, регулируя условия создания сплавов, материаловеды смогут менять коррозионную стойкость имплантатов.
Исследование механизмов коррозионной стойкости пористых сплавов сегодня является сложнейшей задачей на грани возможностей современных приборов.
– Мы в ТГУ впервые показали фазовый состав плотного коррозионно-стойкого поверхностного слоя пористого никелида титана, который обеспечивает надежную защиту от коррозионного воздействия биологических жидкостей живого организма, – говорит Юрий Ясенчук, старший научный сотрудник НИИ ММ ТГУ. – Защитный слой формируется в процессе создания пористого сплава без дополнительных покрытий и обработок поверхности. Проведенные нами исследования позволили выявить механизм его формирования и понять, как его улучшить.
Ученые отмечают, что в зависимости от целей можно будет создавать имплантаты с различным уровнем биосовместимости. Улучшение антикоррозийных свойств сплавов никелида титана позволит материаловедам вместе с медиками успешно решать задачи костной пластики в различных областях хирургии. Сейчас в рамках гранта РНФ ученые разрабатывают методы формирования защитных покрытий на имплантатах, полученных и другими технологическими методами.
Пористый никелид титана с эффектом памяти формы и сверхэластичности по своим биомеханическим свойствам близок к костным тканям человека. Благодаря губчатой морфологии он используется для замещения дефектов кости при различных заболеваниях. Биомеханическая совместимость позволяет ему легко интегрироваться в костные ткани живого организма и функционировать в нем длительное время. Важнейшим аспектом биосовместимости имплантатов является коррозионная стойкость их поверхности. Однако природа этой стойкости ранее не была объяснена из-за сложности прямого доступа к поверхности пор материала.
Разработка томских ученых получила гран-при конкурса инновационных
разработок и проектов в области биотехнологий в номинации «Высокие
технологии и инновации в медицине» на XII Международном
биотехнологическом форуме-выставке «РосБиоТех-2018».
Исследования выполняются в рамках проекта РНФ № 18-12-00073 от
16.04.2018 «Создание биосовместимых сверхэластичных пористых сплавов из
никелида титана с коррозионно-стойкой металлокерамической поверхностью».
Под руководством профессора Виктора Гюнтера в НИИ ММ ТГУ проводятся фундаментальные научные исследования по созданию медицинских материалов.