Московские химики смогли улучшить технологию изготовления костных имплантов и снизить их токсичность

Столичные химики смогли улучшить технологию изготовления костных имплантов, снизив их токсичность. Об этом и других проектах материаловедов узнала «Вечерняя Москва».

Сейчас при изготовлении костных имплантов и суставных протезов применяются металлы. Они прочные, но со временем ионы и частицы титана могут накапливаться в прилегающих тканях, вызывая токсические реакции. Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» совместно с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н. Н. Блохина создали альтернативу металлическим имплантам. Они изготовили полимерный материал на базе высокомолекулярного полиэтилена. Для этого ученые склеили пористые и плотные части подобных имплантов с помощью трех полимерных клейких субстанций.

— Наши импланты по механическим свойствам близки к натуральной костной ткани, а отсутствие металлических компонентов снижает вероятность возникновения воспалительных процессов, — рассказал один из авторов работы, инженер-исследователь НИТУ «МИСиС» Тарек Дайюб.

Другое исследование тоже принадлежит ученым НИТУ «МИСиС». Совместно с командой Сколковского института науки и технологий они предложили методику механических испытаний сложных материалов. Она позволяет предсказать, в каких точках они начнут разрушаться.

— Мы поместили аппарат для деформации в электронный микроскоп с высочайшим разрешением и наблюдали зарождение трещин на материале, строили «живые карты» изменений образца по мере нагрузки на него, — уточнил участник команды, доцент НИТУ «МИСиС» Алексей Салимон. — Так мы выяснили, что при сжатии в материале возникают особые полосы деформации, которые постепенно удлиняются и захватывают весь его объем. Ранее наличие таких узких зон предполагалось только теоретически.

Алексей Салимон отметил, что благодаря этому методу можно предположить, насколько прочным будет любой сложный материал.

— Ученые смогут контролировать состояние нефтесодержащих горных пород, компонентов, которые используются в электронике, авиации. Все они подвержены износу, и исследователи будут понимать, как именно в них распространяется деформация, — объяснил Салимон.

Сейчас разработчики намерены придумать набор из программного обеспечения и оборудования, который позволит систематически проводить подобные исследования.

А специалисты Инжинирингового центра инновационных материалов и технологий легкой промышленности Российского государственного университета имени А. Н. Косыгина на 3D-принтере создали первую в нашей стране одежду из термопластического полиуретана. Для получения подходящего аналога переплетения нитей термопластичного полиуретана ученые использовали печать по методу послойного наплавления. Им удалось добиться таких же тактильных свойств, которыми обладает привычная одежда.

— По трем ключевым параметрам, определяющим эксплуатационные свойства: растяжение, жесткость и изгибы, наши ткани совпадают с текстильными материалами, — говорит руководитель Инжинирингового центра Игорь Тюрин.

Специалист добавил, что основное преимущество вещи из термопластического полиуретана — это безотходное производство.

— Есть понятие «межлекальные выпады». Это та часть материала, которая остается от пошива. Если изготовление одежды носит массовый характер, образуются тонны ненужных отходов. Наша разработка — это возможность выпускать одежду более экологичным способом, — заявил Тюрин.

В перспективе столичные ученые хотят отработать технологию, поэкспериментировать с фактурой, придумать разный дизайн и распространить опыт на массовое производство.

А специалисты Института регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного центра МГУ апробировали новый материал и методику выращивания трехмерных каркасов, которые можно засеять стволовыми клетками. Они будут поддерживать структуру клеток и транспортировку веществ внутри них. Такая разработка необходима в области регенерации тканей.

Читайте также: Искусственный интеллект поможет выявить рак простаты