В НИЯУ МИФИ разрабатывают инновационный материал для биоразлагаемого имплантата

В конце 2018 года были утверждены списки проектов, представленных для финансирования по программе «УМНИК», в том числе восемь молодежных инновационных проектов мифистов. Автором одного из них стала магистрантка кафедры физических проблем материаловедения ИЯФиТ НИЯУ МИФИ Полина Крохичева с темой «Разработка методики получения инновационного композита на основе биоактивной высокопористой керамики, упрочненной магниевой фазой, для биоразлагаемого имплантата методами порошковой металлургии».

Суть проекта заключается в создании инновационного материала для биоразлагаемого имплантата, применяющегося для лечения различной степени переломов в травматологии и хирургии. Создание нового материала повысит скорость сращивания кости, увеличит время регенерации костной ткани, способствуя образованию здоровой костной мозоли, замещая имплантат «живой» костной тканью.

Преимуществ у такого имплантата много:

• отсутствие расходов на дополнительную операцию;
• снижение риска инфицирования пациента;
• исключение аллергических реакций организма на металлический материал имплантата;
• уменьшение времени послеоперационного восстановления пациента.

В России биоразлагаемые имплантаты до сих пор не применяются. Причина заключается в несоответствие материала имплантата заданным требованиям: биосовместимость, прочность, коррозионная стойкость и биоразлагаемость. При всех положительных характеристиках имплантатов, изготавливаемых из металла, керамики и полимеров, можно выделить ряд недостатков: высокий модуль упругости металлических имплантатов является одной из причин резорбции костной ткани; полимерные имплантаты в ходе биологического старения выделяют токсичные и канцерогенные вещества, оказывающие негативное влияние на организм человека; высокая хрупкость керамических имплантатов не позволяет использовать их в особо нагруженных частях кости.

«Существует реальная потребность в создании такого материала, который предлагает альтернативное решение вышеназванным проблемам. Лаборатория, в которой я работаю, предложена модель создания композита на основе биоактивной керамической матрицы, армированной частицами магния, полученного методами порошковой металлургии. Магний является полностью биоразлагаемым и нетоксичным элементом, прочность магния наиболее близка к прочности кортикального слоя кости. Магний – важный фактор метаболизма костей, формирования костной ткани и её минерализации», – отметила Полика Крохичева.