Томские и румынские ученые совершенствуют биосовместимость 3D-печатных имплантатов

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с румынскими коллегами представили решение по повышению биоактивных свойств печатаемых на 3D-принтерах имплантатов за счет нанесения специальных покрытий, снижающих вероятность отторжения. Как сообщает пресс-служба вуза, исследования ведутся совместно с научными командами Политехнического университета Бухареста и Национального исследовательского института оптоэлектроники Румынии, работающими в аналогичном направлении. Идея заключается в нанесении на 3D-печатные имплантаты из титан-алюмо-ванадиевых сплавов покрытий из кальций-фосфата или гидроксиапатита (основной минеральной составляющей костей и зубов) с добавлением активных металлов и серебра. Ионы магния, стронция и циркония улучшают биосовместимость, тогда как серебро наделяет покрытия антибактериальными свойствами.

«Мы с зарубежными коллегами работаем над модифицированием поверхностей различных имплантатов. Они представляют собой металлические изделия из титана или его сплавов как простой, так и сложной формы. Сами материалы и имплантаты методом 3D-печати получают наши коллеги из Университета центральной Швеции, мы же в Томске модифицируем их поверхность. Вместе с коллегами из Румынии мы недавно начали исследования по модификации самого покрытия из гидроксиапатита с помощью ионов металлов физическими и химическими методами», – рассказывает директор центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» Роман Сурменев.Как поясняет профессор Политехнического университета Бухареста Космин Котрут, титан-алюмо-ванадиевые сплавы (Ti6Al4V) получили наиболее широкое распространение в качестве расходных материалов для 3D-печати медицинских имплантатов. В то же время такие сплавы биоинертны, что повышает риск отторжения. Отсюда и идея модификации эндопротезов более биосовместимыми материалами. Равномерное покрытие 3D-печатных изделий достигается электрохимическим методом.

«Мы работаем с методом осаждения из газовой фазы, когда материал сначала переносится в плазму, а затем тонким слоем осаждается с нужными нам ионами металлов на определенный выбранный модифицируемый имплантат. Главное преимущество этого метода – высокая прочность сцепления самого покрытия с материалом основы», – рассказывает старшая научная сотрудница Национального исследовательского института оптоэлектроники Алина Владеску.Ученые уже получили первые экспериментальные образцы и планируют подтвердить изыскания экспериментами in vivo. Первый доклад международной команды опубликован в журнале Nature по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.