Association of Representatives
for the Industry of
the Additive Technologies
Ассоциация представителей отрасли
аддитивных технологий

Материалы ТПУ для неотторгаемых биоимплантатов проходят испытания в Москве

Московский Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова проводит тестирование металлических материалов, предназначенных для аддитивного производства биоимплантатов. Перспективные материалы были созданы в результате исследовательских работ, проводимых учеными Томского политехнического университета (ТПУ).

В ходе тестирования врачи проводят эксперименты по вживлению металлических дисков из титан-алюминий-ванадиевого сплава (ВТ-6) с кальций-фосфатным покрытием лабораторным крысам, исследуя таким образом биосовместимость. Образцы, предоставленные исследователями ТПУ, имитируют человеческую кость, а специальное покрытие снижает риск отторжения организмом.

Изготовление опытных образцов осуществлялось посредством технологий аддитивного производства. Для этого ученые Центра технологий Физико-технического института ПТУ применяют 3D-печатающие устройства, работающие по принципу электронно-лучевого плавления. Технология позволяет получать высокоточные готовые изделия из мелкодисперсных металлических порошков, добиваясь в том числе и пористого строения, способствующего успешной остеоинтеграции. Изготовленные таким методом имплантаты получают кальций-фосфатное покрытие из плазмы высокочастотного магнетронного разряда.

2.jpg

«Сплав ВТ6 — это наиболее распространенный материал для медицинских имплантатов в мире. Однако ванадий и алюминий в его составе оказывают вредное воздействие на живой организм. Наши покрытия значительно увеличивают приживаемость имплантата. На сегодняшний день в России мы единственные используем метод высокочастотного магнетронного распыления для нанесения покрытий, которые модифицируют свойства металлических сетчатых материалов. Само по себе кальций-фосфатное соединение присутствует в костной ткани, и покрытие из тех же элементов не вызывает реакции отторжения и ускоряет процессы регенерации», – поясняет старший научный сотрудник центра и руководитель проекта Мария Сурменева.

Для проведения лабораторных экспериментов на предмет биосовместимости ученые изготовили серию 10-миллиметровых дисков из сплава ВТ6 с кальций-фосфатным покрытием. Отдельные образцы имеют несколько разную структуру, отличающуюся размером пор. Идеальная структура будет определена в ходе лабораторных испытаний.

Несмотря на высокий потенциал сплава ВТ6, у материала имеются и определенные практические недостатки. Дело в том, что высокая прочность и жесткость сплава в данном случае играет не совсем позитивную роль, так как твердые материалы способствуют жесткой передаче нагрузок на кость, что может привести к разрушению контактного слоя. В связи с этим, в ожидании результатов лабораторных исследований научная команда института рассматривает и другие варианты: «Мы выбрали следующие сплавы: титан-цирконий, титан-ниобий, титан-цирконий-ниобий. У них меньше модуль упругости, поэтому они будут ближе по упругим свойствам к костной ткани, чем ВТ6. Сейчас мы моделируем имплантаты из новых сплавов, которые будут напечатаны нашими магистрантами и аспирантами. В этом нам помогут шведские коллеги из Университета Центральной Швеции. Это один из мировых центров по аддитивным технологиям, и у них есть все необходимое оборудование. В прошлом году наша студентка Екатерина Чудинова на стипендию ТПУ «ПЛЮС» уже проходила стажировку в этом центре, она познакомилась с коллегами и оборудованием».

Читайте также

3D-печатные протезы «Моторики» теперь доступны взрослым пациентам

Российская компания «Моторика», завоевавшая славу 3D-печатными протезами «КИБИ», расширяет поле деятельности: если изначально «КИБИ» предназначались для детского протезирования, то теперь искусственные руки доступны и взрослым.

Читать далее
Ученые ТУСУР представили плоттер для печати электронных плат

Команда Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) одержала победу в одной из номинаций всероссийском конкурса разработок молодых ученых на форуме U-NOVUS. Разработка команды представляет собой плоттер для печати узлов радиоэлектронной аппаратуры, включая гибкие платы.

Читать далее
«РУСАЛ» может насытить рынок алюминиевыми порошками для 3D-печати

Объединенная компания «Русал» подписала соглашение с производителем металлообрабатывающего оборудования Sauer GmbH, направленное на сотрудничество в области аддитивных технологий. Согласно договору, компания Sauer предоставит необходимое оборудование, а «Русал» займется производством алюминиевых порошков для 3D-печати.

Читать далее
Отечественный 3D-печатный беспилотник продемонстрировали на «Иннопроме-2016»

Объединенная приборостроительная корпорация (ОПК) продемонстрировала отечественный 3D-печатный беспилотный летательный аппарат. Презентация состоялась на открывшейся сегодня в Екатеринбурге выставке «Иннопром-2016».

Читать далее