Ученые создали «упругий титан», идентичный костной ткани

Фото: пресс-служба МИСиС

Группа молодых исследователей из НИТУ «МИСиС» вместе с канадскими коллегами разработала сверхупругий сплав с памятью формы, обладающий такой же упругостью, как у костной ткани. Статья о научной работе вышла в журнале Materials Science and Engineering: A.

Как рассказали в пресс-службе МИСиС, человеческая костная ткань долгое время оставалась уникальным по своим свойствам материалом: она одновременно прочна и упруга, что позволяет ей десятилетиями работать в человеческом организме, постоянно подвергаясь циклическим нагрузкам. Однако иногда кости все-таки повреждаются так, что им необходима замена.

Самыми распространенными заменителями костей в последние годы стали титановые имплантаты. Однако у них есть проблема – при всей своей биосовместимости они не такие гибкие, как кости. Такое различие часто приводит к нарушению механико-биологического равновесия в организме человека. Клетки костной ткани, которая перестает получать нагрузки из-за более жесткого материала имплантата, принимающего их на себя, отмирают. Вследствие чего пропадает механическая связь с костью, имплантат расшатывается и уже сам нуждается в замене.

Выход из ситуации удалось найти в создании нового биосовместимого сплава. Как и предыдущий титановый сплав, титан-цирконий-ниобий очень устойчив к воздействию такой агрессивной среды, как человеческий организм. А из-за практически одинаковой с костью упругости сделанные из нового сплава имплантаты получатся намного долговечнее.

Новый сверхупругий сплав также можно использовать в персонализированной медицине. Ученые научились формировать сплав в виде порошка заданного состава, так что теперь при помощи 3D-печати из него можно делать персонализированные металлические имплантаты заданной степени пористости.

По мнению специалистов, разработка имеет очень большие перспективы по применению в травматологии, ортопедии и вертебрологии, став альтернативой популярным зарубежным технологиям. В том числе – при лечении различных дегенеративных заболеваний и деформаций позвоночника.