Пермские политехники работают над повышением эффективности 3D-печатных имплантатов

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета продемонстрировали опытные 3D-печатные титановые имплантаты с ячеистыми структурами, призванными повысить скорость остеоинтеграции.

Опытные изделия изготовлены по технологии селективного лазерного наплавления (SLM) из биосовместимого титанового сплава с расчетом на максимально точную имитацию свойств человеческих костных тканей. Живые клетки прорастают в ячейки в 2-3 раза быстрее, чем у аналогов с более плотной структурой, а исследователи уже получили два патента, сообщает пресс-служба вуза.

«Титановые сплавы часто применяют в области биомедицины. Имплантаты на их основе обладают высокой прочностью, низкой жесткостью и необходимой макропористостью. Именно это свойство обеспечивает то, что костные клетки и сосуды эффективно прорастают в изделие. Титановые сплавы не отторгаются организмом и не подвержены коррозии, поэтому с помощью имплантатов из них можно быстро восстановить дефекты костных тканей. С помощью 3D-моделирования и лазерного плавления мы разработали имплантаты из титанового сплава Ti6Al4V. Геометрическая форма с ячейками обеспечивает ускоренное прорастание костной ткани в изделие и надежно его фиксирует. По сравнению с аналогами с мелкопористой структурой восстановление костной ткани с нашим имплантатом происходит в 2-3 раза быстрее», — утверждает старший преподаватель кафедры «Инновационные технологии машиностроения» Полина Килина.

От привычных 3D-печатных имплантатов опытные изделия отличаются высокой макропористостью (90-97%) за счет структуры с ячейками размером до 2-3 мм. По прочности и модулю упругости опытные образцы якобы не уступают натуральной костной ткани, а размер пор позволяет формировать сети кровеносных сосудов.

Клинические испытания на животных проведены в лаборатории кафедры челюстно-лицевой хирургии Пермского государственного медицинского университета имени Е. А. Вагнера: активное прорастание тканей в ячейки началось через две недели, полное приживление конструкций произошло через 4-9 месяцев. В дальнейшем исследователи планируют провести клинические испытания на людях.

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.