Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологий получения многокомпонентных наноструктурных биосовместимых покрытий для имплантов, работающих под нагрузкой.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.447.11.2003
Организация
НИТУ "МИСиС", МИСиС
Продолжительность работ
2005 - 2006, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Внебюджетные средства
14 млн

разработка и освоение техно¬логий для производства новых многофункциональных биосовместимых наноструктурных покрытий на поверхности имплантов, работающих под нагрузкой, улучшение биоактивных свойств поверхности имплантов, ускорение их адаптации к живым тканям и увеличение срока их службы

Соисполнители

Этапы проекта

1
05.07.2005 - 30.09.2005
2
01.10.2005 - 09.12.2005
Разработаны конструктивные решения. Выполнены необходимые расчеты, обеспечивающие заданный состав и комплекс свойств, необходимые для их использования в качестве материалов-катодов в технологиях ионно-плазменного распыления. Разработаны и обоснованы технические решения, обеспечивающие показатели надежности, установленные техническим заданием. Проведена оценка технического уровня и качества мишеней. Проведены патентные исследования. Изготовлены опытные партии мишеней для ионно-плазменного распыления МНП. Выполнены установка, подключение и наладка технологического оборудования на производственном участке по выпуску сплавов медицинского назначения. Разработан протокол оценки биосовместимости in-vivo на модели титановой пластины с покрытием, имплантированным под кожу животным.
Развернуть
3
01.01.2006 - 31.05.2006
Определение элементного состава и структурных характеристик покрытий с помощью различных методов структурного анализа: рентгеноспектрального, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, сканирующей силовой и фотоэлектронной спектроскопии. Проведение (на основе разработанных протоколов т уИго) сравнительных исследований пролиферации и дифференцировки остеобластов культивируемых на поверхности различных типов МНП и оценка уровня активности маркера дифференцировки -щелочной фосфатазы и уровня минерализации внеклеточного матрикса. Разработка и обоснование технических решений, обеспечивающих прочное соединение между имплантатом и костной тканью с участием остеобластов и минерализованного внеклеточного матрикса. Проведение исследований физических и служебных свойств дентальных сплавов в биологической среде ротовой полости человека. Проведение лабораторных испытаний с целью определения твердости, модуля упругости и упругого восстановления покрытий. Определение пороговых значений критической нагрузки, приводящих к различным типам когезионного и адгезионного разрушения МНП. Разработка технических решений, обеспечивающих требованиям надежности и долговечности МНП. Разработка протоколов оценки биосовместимости пленок на модели имплантации покрытых МНП тефлоновых пластинок под кожу мышей по критериям наличия или отсутствия воспалительных реакций организма, наличия или отсутствия реакции отторжения. Определение популяций клеток на подкожных имплантатах. Отработка технологии производства металлокерамических изделий для дентального протезирования.
Развернуть
4
01.06.2006 - 31.10.2006
Результаты работы.
Разработана методика лабораторных трибологических испытаний. Проведены трибологические испытания МНП в физиологических растворах, имитирующих внутреннюю среду организма. Оформлен протокол лабораторных трибологических испытаний МНП. Разработана методика лабораторных электрохимических испытаний. Выполнены электрохимические испытания МНП в физиологических средах с помощью автоматизированной аналитической лаборатории VoltLab 50. Проведены исследования коррозионной стойкости отдельных сплавов и бинарных системах на базе титановых сплавов. Оформлен протокол лабораторных испытаний электрохимических свойств МНП для медицины. Изготовлены опытные партии искусственных имплантатов, зубных протезов и др. изделий нового поколения для медицины. Оформлен протокол об изготовлении опытной партии изделий медицинского назначения с МНП. Проведены аттестационные стандартизованные испытания, устанавливающие химическую и биологическую безопасность имплантатов (титановых зубных протезов и сеток, используемых в соединительной хирургии) с биосовместимыми МНП. Получено заключение о токсикологических, санитарно-химических испытаниях, испытаниях на пирогенность, стерильность № 101.0405.Р.05 от 03.11.2005 комплекта имплантатов дентальных титановых стерильных ИДПИ-01-«Конмет» (ТУ 9437-002-11458417-2005) с МНП. Получено заключение о токсикологических, санитарно-химических испытаниях, испытаниях на пирогенность, стерильность № 102.0406.Р.05 от 03.11.2005 набора мини- и перфорированных титановых пластин для осеосинтеза в челюстно-лицевой хирургии «Конмет» с МНП. Изготовлены опытные партии изделий для предклинических испытаний. Оформлен протокол о передаче опытной партии медицинских изделий на предклинические испытания. Освоено серийное производство металлических и металлокерамических изделий медицинского назначения. Оформлено свидетельство о регистрации ноу-хау “Способ вакуумного нанесения твердых биосовместимых покрытий на основе карбида титана, легированного кальцием и фосфором, на ортопедические и дентальные имплантаты”, зарегистрировано в Депозитарии ноу-хау Отдела защиты интеллектуальной собственности №198-164-2006 ОИС от 18.04.2006. Оформлено свидетельство о регистрации ноу-хау “Способ ионно-плазменного осаждения сверхтвердых многокомпонентных наноструктурных покрытий на основе карбидов и боридов титана и хрома при одновременной ионной имплантации”, зарегистрировано в Депозитарии ноу-хау Отдела защиты интеллектуальной собственности №199-164-2006 ОИС от 18.04.2006.


4. Область применения результатов.
Металлические и металлокерамические зубные протезы из прецизионных сплавов. Композиционные мишени-катоды для ионно-плазменного осаждения многофункциональных биосовместимых наноструктурных покрытий. Искусственные титановые имплантаты для черепно-челюстно-лицевой хирургии, фиксации шейного и поясничного отделов позвоночника, ортопедии и стоматологии с многофункциональными биосовместимыми наноструктурными покрытиями.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

2.2 Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с хозяйствующими субъектами)
Тема
Разработка технологий получения многокомпонентных наноструктурных биосовместимых покрытий для имплантов, работающих под нагрузкой
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологии синтеза селективно поглощающих тонкоплёночных биосовместимых нанокомпозиционных покрытий медицинских имплантов для гипертермического воздействия на очаги опухолевых заболеваний.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка научно-технологических основ получения новых наноструктурных покрытий с повышенной изностостойкостью для ответственных деталей и узлов машин и механизмов.
Продолжительность работ
2013, 6 мес.
Бюджетные средства
50 млн
Количество заявок
55
Тема
Разработка научно-технологических основ получения новых керамических материалов и защитных наноструктурных покрытий с повышенной жаростойкостью для ответственных деталей и узлов авиационно-космической техники.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
22
Тема
Разработка составов специальных присадочных материалов и методов наплавки защитных многофункциональных слоев из наномодифицированных композиций для деталей и изделий, подвергающихся интенсивному износу при использовании в металлургических технологиях.
Продолжительность работ
2013, 6 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
14