Все новости

Международная группа ученых разработала новый биоматериал для костных имплантов

В его составе магний и титан

ЕКАТЕРИНБУРГ, 17 февраля. /ТАСС/. Новый композитный материал, который подойдет для создания костных имплантов, разработан группой ученых из России, Германии, Южной Кореи и Японии. Упругость материала на основе магния и титана сопоставима с упругостью человеческих костей, что позволит избежать повторных операций после имплантации, сообщили ТАСС в пресс-службе УрФУ.

По словам ученых, имплант забирает на себя часть нагрузки на восстанавливающуюся кость. При этом организм может решить, что в данном месте "не нужно лишней костной ткани", и начинает ее разрушать, что приводит к смещению, деформации импланта и необходимости повторной операции.

"Поэтому для полноценного и скорейшего лечения костей требуются материалы, свойства упругости которых сопоставимы с упругостью костей. Модуль Юнга (модуль упругости) созданного нами композита находится в диапазоне значений, соответствующих характеристикам человеческой кости. Это позволяет использовать наш материал в медицинских целях", - приводятся в сообщении слова Ильи Окулова, участника исследовательской группы, научного сотрудника УрФУ, Бременского университета и Института материаловедения имени Лейбница в Германии, Университета Тохоку в Японии.

Ученые изучали свойства полученных ими материалов из магния и титана и обнаружили "аномалию". Модуль упругости композитного материала - среднее значение от модулей упругости каждого из двух материалов, из которых он состоит, - в случае с композитом магния и титана меньше, чем должен быть. Ученые предположили, что это вызвано уникальным состоянием границы между магнием и титаном, так как данные вещества несмешиваемые.

"В процессе создания композита фаза магния находится в жидком, расплавленном состоянии, а титановая фаза - в твердом. При охлаждении композита фаза магния затвердевает, при этом объем магния последовательно уменьшается, что должно привести к образованию пор. В нашей модели мы распределили поры - пустоты - вдоль границы фаз - интерфейса. Присутствие пор в зоне интерфейса ослабляет его, и это ведет к значительному уменьшению модуля упругости, что мы и наблюдали при моделировании", - подчеркивает Окулов.

В вузе отмечают, что такой способ получения пористого композита применен впервые. Разработкой нового материала занималась международная группа ученых Уральского федерального университета, университетов Германии, Южной Кореи и Японии.