Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка высокобиосовместимых материалов для медицинских имплантов с возможностью модификации поверхности в процессе термомеханической обработки

ФИО: Давыденко А.Н.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. С.Д. Прокошкин.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Пластической деформации специальных сплавов

Академическая группа: ММО-13-1

Срок службы современных дентальных имплантов ограничен (5–10 лет). Одной из причин преждевременной замены импланта является потеря контакта его поверхности с костной тканью. Это результат нарушения механико-биологического равновесия в организме человека, вследствие значительного различия в механическом поведении импланта и кости. Сплавы с памятью формы (СПФ) обладают наиболее высокой биомеханической совместимостью, благодаря сочетанию низкого модуля Юнга и сверхупругому поведению, близкому к поведению костной ткани. Наличие токсичного никеля в традиционных СПФ на основе Ti-Ni ограничивает их дальнейшее медицинское применение. В НИТУ «МИСиС» совместно с Высшей технологической школой (Монреаль, Канада) разрабатываются новые СПФ на основе Ti-Nb, в частности Ti-Nb-Zr и Ti-Nb-Ta, в состав которых входят только биосовместимые компоненты. Установлено, что применение термомеханической обработки (ТМО) к этим сплавам, позволяет эффективно повысить комплекс функциональных свойств и увеличить биосоместимость. В результате последеформационного отжига (ПДО), который является последней операцией в схеме ТМО, на поверхности СПФ Ti-Nb-Zr и Ti-Nb-Ta формируется оксидный слой, который играет «дружественную» организму человека роль, а также является одним из важнейших факторов, обуславливающих биосовместимость импланта.

На сегодняшний день предлагаются различные методы модификации поверхности имплантов методами ионно-плазменного напыление, анодно-искрового напыления, абразивной обработки и т.д. Такие методы добавляют дополнительные операции в схеме обработки имплантов, что повышает их стоимость и время изготовления. Применение имплантов с модифицированной в результате ТМО поверхностью позволит избежать дополнительных операций обработки, что существенно снизит стоимость их изготовления, а благодаря высокой биомеханической совместимости увеличить срок службы на 5–10 лет.