Пресс-релизы // » Добавить пресс-релиз

Разработка ТГУ делает растворимые имплантаты безопасными

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) создали установку, предназначенную для более точной оценки коррозионной стойкости и усталостной долговечности биорезорбируемых магниевых сплавов.
Биорезорбируемые магниевые сплавы открывают новую эру в создании медицинских имплантатов, способных растворяться в организме. Однако для их безопасного и эффективного применения необходимо тщательно изучить поведение материала в приближённых к реальной, агрессивной биологической среде человеческого тела. Для чего необходимо специальное лабораторное оборудование.
Группа учёных ТГУ – Дмитрий Мерсон, Александр Брилевский и Михаил Линдеров – разработала и активно применяет в испытаниях биорезорбируемых магниевых сплавов улучшенную установку для проведения коррозионно-усталостных испытаний. Статья об этой разработке опубликована в отечественном высокорейтинговом научном журнале «Заводская лаборатория. Диагностика материалов».
Установка собрана (и адаптирована под испытания магниевых сплавов) на базе электромеханической усталостной машины Instron Electropuls E1000, которая в течение нескольких лет успешно используется в НИИ прогрессивных технологий Тольяттинского государственного университета для оценки коррозионно-усталостной долговечности.
– На этой установке мы с помощью различных физиологических растворов имитируем среду человеческого организма и смотрим, как быстро материал разрушается под воздействием циклического нагружения и коррозии, – рассказывает автор статьи Михаил Линдеров. – Это помогает оценивать долговечность работы материала в условиях, приближённых к реальным.
Для России тема биорезорбируемых магниевых имплантатов новая: кроме ТГУ, для челюстно-лицевой хирургии и травматологии их в стране пока нигде не производят. Нет и отечественного оборудования, необходимого для всесторонних качественных испытаний магниевых сплавов – всё разрабатывается в зарубежных лабораториях, доступ к материалам которых сейчас затруднен. Так что создание собственной установки для качественных испытаний – это еще и шаг в сторону импортозамещения.
Какой-либо стандартной установки для этих целей в настоящее время не существует – в каждом случае авторы предлагают свои варианты оборудования и условий испытания. По этой причине полученные разными авторами данные, как правило, невозможно сравнить. В первую очередь это связано с тем, что при проведении коррозионно-усталостных испытаний магниевых сплавов присутствует множество технических факторов, значимо влияющих на конечный результат эксперимента. В том числе требования соответствию ГОСТ Р ИСО 16428-2014 (ISO 16428, устанавливает стандартные условия для испытания имплантируемых металлических материалов, хирургических имплантатов и медицинских изделий. – Прим.ред.).
– Есть классические испытания на коррозионную усталость, которые делаются для технических целей. Но конкретно для сплавов, которые будут использоваться в медицине, нужно учитывать особые «медицинские факторы»: например, контроль pH, поддержание определенной температуры. Частично это прописано в ГОСТ Р ИСО 16428-2014, – объясняет Михаил Линдеров. — Причём некоторые параметры образцов, например, толщина, расходятся с промышленными. Имплантат, как правило, не толще двух мм, поэтому и образцы выбраны схожей толщины, а для промышленных испытаний принято использовать образцы большего размера, от 5 мм.
Также необходимо упомянуть, что есть проблема в сопоставлении между собой результатов исследований, полученных на разном оборудовании. Часто авторы научных работ не описывают используемую установку подробно, что может сказаться как на достоверности, так и на воспроизводимости получаемых данных. Предложенная же разработка содержит как подробный перечень оборудования, так и некоторые из важных чертежей, поэтому её можно реализовать и в лабораторных, и в заводских условиях.
Как это работает? Испытательная машина создает нагрузку на образец, имитируя движения и нагрузки, которые испытывает имплантат в организме. В герметичную камеру помещается физиологический раствор, имитирующий среду человеческого организма. Такой жидкостью может выступать изотонический раствор Рингера, Хэнкса, 0,9% NaCl, SBF (simulated body fluid) и другие. Система контроля температуры и pH поддерживает нужную температуру и кислотность для имитации условий человеческого тела. А специальные захваты держат образец материала, не влияя на процесс коррозии.
– Наша установка позволяет достаточно быстро оценить долговечность работы магниевых сплавов в коррозионных средах, — рассказывает Михаил Линдеров. – Магний – материал специфический, он образует гальваническую пару практически с любым другим металлом. Поэтому, например, очень важно, чтобы при его испытании использовались неметаллические захваты. Стандартные же захваты на всех используемых установках сделаны из металла. Это один из факторов, на который до сих пор мало обращают внимание, а он может критически сказаться на результатах (мы проверяли, пока разрабатывали установку).
Разработанная установка позволяет получить достоверные и воспроизводимые результаты по ключевым параметрам, что очень важно не только для контроля качества уже созданных материалов, но и для разработки нового поколения биомедицинских сплавов. Корректная оценка коррозионно-усталостной долговечности материалов позволяет выбрать наиболее оптимальный сплав для материала, растворяющегося в организме после выполнения своей функции. Разработка тольяттинских учёных открывает новые возможности для развития биомедицинской инженерии и создания в будущем поколения «умных» медицинских устройств.
Производство магниевых имплантатов – один из продуктовых проектов, с которым Тольяттинский госуниверситет вошёл в федеральную программу стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». В ТГУ давно работают над биорезорбируемыми медицинскими магниевыми сплавами, предназначенными для изготовления широкого спектра временных медицинских конструкций. В первую очередь – имплантатов в виде кортикальных винтов Герберта и спиц, применяемых в челюстно-лицевой хирургии, а также для сращивания костей конечностей после повреждений и переломов. Первого сентября 2024 года в технопарке Передовой инженерной школы «ГибридТех» губернатор Самарской области Вячеслав Федорищев и министр высшего образования и науки РФ Валерий Фальков произвели запуск производства изделий медицинского назначения из магниевых сплавов для эндопротезирования.

Контактное лицо: Ольга Колпашникова
Компания: ТГУ
Добавлен: 14:26, 02.10.2025 Количество просмотров: 61
Страна: Россия


Импортозамещение на практике: в преддверии марафона Знание.Первые школьникам и студентам показали, как производят материалы для самолетов и атомной отрасли, Общество "Знание", 14:26, 02.10.2025, Россия68
Накануне главного просветительского события страны стартовала серия экскурсий по уникальным объектам атомной промышленности. В рамках этого проекта школьники и студенты посетили в Республике Татарстан производство углеродного волокна «Алабуга-Волокно», где узнали, почему так важны композитные материалы для технологического суверенитета страны и насколько сложно создать высокотехнологичное производство с нуля.


Ученый Алтайского ГАУ принял участие в Международном Форуме «Сибирь в стратегическом цивилизационном повороте: глобальное и региональное измерения», ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 12:54, 02.10.2025, Россия64
В Новосибирске завершил работу Международный форум «Сибирь в стратегическом цивилизационном повороте: глобальное и региональное измерения».


ТГУ готов выполнять государственные оборонные заказы, ТГУ, 22:31, 01.10.2025, Россия141
В Тольяттинском госуниверситете проведён очередной ресертификационный аудит системы менеджмента качества.


Накануне марафона Знание.Первые школьники узнали, как в Ставропольском крае силу ветра преобразуют в энергию, Общество "Знание", 22:29, 01.10.2025, Россия134
В Ставропольском крае ребята узнали, как управляют силой ветра, увидели вблизи 150-метровые ветроэнергетические установки, а также побывали внутри одной из них.


Формула хрупкости и вязкости: ТГУ предскажет катастрофы, ТГУ, 22:11, 01.10.2025, Россия49
Исследование, опубликованное в старейшем научном журнале Philosophical Magazine, открывает путь к более точному контролю свойств материалов.


Алтайский ГАУ вошел в Российско-Кыргызский Консорциум аграрных вузов, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 16:52, 01.10.2025, Россия56
В Бишкеке завершился II Кыргызско-Российский образовательный форум, участие в котором принял Алтайский государственный аграрный университет.


Молодежь России увидит, как ГК «Росатом» строит будущее атомной энергетики Турции, Общество "Знание", 16:49, 01.10.2025, Россия64
Накануне федерального просветительского марафона Знание.Первые, приуроченного к 80-летию российской атомной промышленности, госкорпорация «Росатом» и Общество «Знание» выпустят фильм о строительстве первой в Турции атомной электростанции – АЭС «Аккую».


Образовательный центр для будущих атомщиков, циклотрон и новейший программно-вычислительный комплекс «Волна» увидели школьники в Снежинске накануне марафона Знание.Первые, Общество "Знание", 16:48, 01.10.2025, Россия58
В преддверии федерального просветительского марафона Знание.Первые, посвященного 80-летию атомной промышленности страны, российские школьники побывали в городе Снежинске.


Здесь создают завтрашний день: школьники побывали на объектах Госкорпорации «Росатом» в наукограде Обнинска в преддверии марафона Знание.Первые, Общество "Знание", 16:48, 01.10.2025, Россия59
Школьники посетили город Обнинск в Калужской области – первый наукоград России, где увидели первую в мире АЭС и строящийся завод радиофармпрепаратов.


Перед марафоном Знание.Первые школьникам показали, как в России создают ядерные реакторы, Общество "Знание", 16:47, 01.10.2025, Россия58
Перед стартом главного просветительского события страны для школьников организовали экскурсии на ключевые объекты атомной промышленности.


Быстрые реакторы и чистая энергия –– в преддверии марафона Знание.Первые российские школьники и студенты побывали на Белоярской АЭС, Общество "Знание", 16:46, 01.10.2025, Россия116
Сколько электроэнергии вырабатывает Белоярская АЭС, в чем ее уникальность и каковы планы по ее развитию, узнали российские школьники и студенты в ходе экскурсии на атомную электростанцию.


В Алтайском ГАУ запущен Научный клуб Первых, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 14:14, 01.10.2025, Россия93
На базе молодежной инженерной школы «Импульс» Алтайского государственного аграрного университета прошло первое занятие Научного клуба Первых, где студенты познакомились с основами 3D-печати.


Ученый Алтайского ГАУ приняла участие в лектории для учителей по работе с одаренными детьми, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 14:01, 01.10.2025, Россия39
К.х.н., доцент кафедры почвоведения и агрохимии Елена Калюта приняла участие в лектории «Актуальные проблемы современной науки и техники. Организация работы с одаренными учащимися и молодежью».


Ученые АГАУ провели производственное испытание новых отечественных гибридов сахарной свеклы в Алтайском крае, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 09:55, 26.09.2025, Россия539
Сортоиспытания проведены в соответствии с подпрограммой «Развитие селекции и семеноводства сахарной свеклы в Российской Федерации» ФНТП развития сельского хозяйства на 2017-2030 гг.


Микробиологическую лабораторию открыли в ТГУ, ТГУ, 21:08, 18.09.2025, Россия533
В Тольяттинском госуниверситете займутся валидацией методов микробиологического контроля пищевого сырья.


  © 2003-2025 inthepress.ru