Уточняется, что сегодня самый распространенный материал для имплантатов – технически чистый титан, его модуль упругости – около 120 гигапаскалей. У не менее распространенной керамики – 200 гигапаскалей. Однако, если модуль упругости материала больше, чем у костной ткани, нагрузка "падает" на имплантат, что приводит к биодеградации кости. Проблему решают сплавы с никелем, но они вредны для организма.
"Мы занимаемся сплавами системы титан – ниобий, которые при определенном содержании второго компонента (ниобия) имеют модуль упругости порядка 55 гигапаскалей, что сопоставимо с костной тканью. На выходе должен получиться новый биосовместимый материал с высокими механическими характеристиками, пригодный для изготовления любых имплантатов", – цитируется технолог лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов ИФПМ Иван Глухов.
Отмечается, что задачу получения нового сплава осложняет большая разница температур плавления титана и ниобия. Для получения сплава предложен метод плавки релятивистским пучком электронов вне вакуума. Материал для исследования производится совместно с новосибирскими специалистами и с партнерами из Китая. Затем ученые в Томске улучшают механические свойства полученного материала, комбинируя разные методы.
"Для получения сплава мы используем различные методы порошковой металлургии: электродуговую плавку и плавку высокоэнергетическим электронным пучком, подбирая оптимальные режимы, а затем улучшаем механические свойства полученных сплавов, используя интенсивную пластическую деформацию", – цитируется Глухов.
Добавляется, что работа над проектом распланирована на два года. За это время будет разработана технологическая цепочка производства сплава, а затем ученые передадут материал для тестирования на биосовместимость специалистам из Германии или Сибирского государственного медуниверситета (СибГМУ)
