Исследование стало результатом совместной работы ученых ИМЕТ РАН, НМИЦ имени Н.И. Пирогова и Институт прикладной физики РАН, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
Разработка направлена на решение одной из ключевых проблем современной имплантологии – эффекта экранирования нагрузок (stress shielding), возникающего при использовании традиционных титановых имплантатов. Классические материалы, включая чистый титан и широко применяемый сплав Ti-6Al-4V, обладают высоким модулем Юнга (также известного, как модуль упругости), значительно превышающим аналогичный показатель костной ткани человека. Из-за этого окружающая кость испытывает недостаточную механическую нагрузку, что со временем может приводить к её атрофии и снижению срока службы имплантата.
Созданный исследователями сплав Ti–Zr–Nb отличается пониженным модулем Юнга, максимально приближенным к характеристикам костной ткани человека. При этом материал сохраняет высокую прочность, пластичность и демонстрирует эффект сверхэластичности – способность восстанавливать первоначальную форму после деформации.
«Разработанный сплав сочетает высокую механическую прочность с пониженным модулем упругости, что позволяет существенно снизить риск деградации костной ткани вокруг имплантата и повысить срок его службы. Это открывает новые перспективы для персонализированной медицины и современных технологий эндопротезирования», – отметила Мария Сударчикова, младший научный сотрудник Лаборатории прочности и пластичности металлических и композиционных материалов и наноматериалов (№10) ИМЕТ РАН.
Разработанный материал обеспечивает снижение эффекта экранирования нагрузок при имплантации, повышение долговечности и надежности имплантатов, улучшение биомеханической совместимости с костной тканью, снижение риска последующей костной атрофии.
Исследование
выполнено при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в международном научном журнале
Journal of Functional Biomaterials.
