Зерно истины: как сделать «исчезающие» имплантаты надёжнее
Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) нашли способ обработки магниевых сплавов, который позволяет в три раза снизить риск глубоких коррозионных повреждений медицинских имплантатов. Полученные данные открывают новые возможности для создания максимально надёжных саморастворяющихся конструкций в хирургии. В ТГУ проведено детальное исследование механизмов коррозии перспективного магниевого сплава ZX10, который используется для создания биорезорбируемых (саморастворяющихся) медицинских имплантатов. Полученные данные позволят создавать более надёжные конструкции для челюстно-лицевой хирургии и ортопедии, исключая необходимость проведения повторных операций по извлечению штифтов и пластин. Современная медицина стремится к минимизации травматизма. Традиционные имплантаты из титана или стали остаются в теле навсегда или требуют повторного хирургического вмешательства для их удаления. Биорезорбируемые сплавы на основе магния решают эту проблему: они выполняют функцию поддержки кости, пока она срастается, а затем постепенно растворяются и замещаются живой тканью. Это значительно сокращает период реабилитации и снижает нагрузку на систему здравоохранения. Однако ключевым вызовом остается контроль скорости этого «растворения». Если имплантат разрушится слишком быстро, кость не успеет зажить; если слишком медленно – это может вызвать воспаление. В ходе исследования на базе Тольяттинского государственного университета был протестирован сплав системы ZX10 (магний-цинк-кальций). Учёные сравнили два состояния материала: крупнозернистое (литое) – исходное состояние металла, и мелкозернистое (экструдированное) – полученное в результате специальной обработки (экструзии) при температуре 320 °C. Экструзия позволила уменьшить размер зерна в 10 раз, что радикально меняет свойства материала. Учёные ТГУ Дмитрий Мерсон, Евгений Мерсон, Павел Мягких, Виталий Полуянов, Александр Сергеев установили, что надёжность и скорость коррозии зависят не только от размера зерна металла, но и от кристаллографической текстуры, а также электродного потенциала микрочастиц вторых фаз. Эти частицы могут провоцировать локальную коррозию, создавая своего рода гальванический эффект внутри материала. Для тестов использовались условия, максимально приближенные к среде человеческого организма. Образцы помещали в раствор Хэнкса (имитация плазмы крови) на 14 суток при температуре 37 °С и строгом контроле уровня pH. С помощью высокоточного оборудования – сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии – учёные зафиксировали, как именно образуются коррозионные «язвы», и какая доля поверхности поражается в зависимости от структуры сплава. Результаты работы позволяют «дирижировать» процессом биодеградации. Понимая, как размер зерна и ориентация кристаллов влияют на коррозию, можно прогнозировать срок службы имплантата в теле пациента, создавать изделия с равномерным растворением без образования глубоких дефектов, повышать общую безопасность медицинских изделий из магния. «Для изделий из магниевых сплавов необходимо полное представление о влиянии каждого фактора на надёжность конечного продукта», – отмечается в материалах исследования. Эксперименты подтвердили, что правильная обработка сплава (переход к мелкозернистой структуре) существенно меняет его поведение в агрессивной среде организма, делая процесс заживления более предсказуемым. Структура металла напрямую влияет на его долговечность: уменьшение размера зерна сплава способствует формированию более плотной «защитной пленки» на поверхности. В результате скорость растворения имплантата замедляется, а само разрушение происходит более равномерно. – Также установлено, что на крупнозернистом материале образуются глубокие коррозионные язвы, которые могут стать концентраторами напряжений и привести к преждевременному выходу имплантата из строя, – отмечает старший научный сотрудник лаборатории дизайна магниевых материалов ТГУ Павел Мягких. – Мелкозернистый сплав продемонстрировал более высокую сопротивляемость коррозии, что делает его предпочтительным для изготовления ответственных хирургических изделий. Работа учёных ТГУ открывает новые перспективы в материаловедении для медицины. Понимание процессов микроструктурной коррозии позволит создавать имплантаты с точно заданным сроком службы, обеспечивая их механическую целостность на весь период срастания костей. Полученные данные позволяют проектировать магниевые имплантанты максимально надежными и безопасными для пациентов челюстно-лицевых и ортопедических клиник. Исследование «Влияние размера зерна на особенности коррозионного процесса биорезорбируемого сплава ZX10 в растворе Хэнкса» выполнено при поддержке Российского научного фонда (проекты № 23-19-00636 и № 23-23-10041) в рамках реализации федеральной программы государственной поддержки и развития университетов «Приоритет 2030» Работа опубликована в журнале MATERIALS. TECHNOLOGIES. DESIGN.
Контактное лицо: Ольга Колпашникова
Компания: ТГУ
Добавлен: 21:17, 28.01.2026
Количество просмотров: 580
Страна: Россия
В Алтайском государственном аграрном университете состоялась торжественная церемония награждения школьников-победителей регионального конкурса на знание темы органической продукции и их педагогов.
Завтра, 21 мая, в вузе откроется шестая международная научно-практическая конференция «Сохранение и развитие языков и культур коренных народов Сибири».
В МГППУ прошла межвузовская студенческая конференция. Три секции, десятки докладов, и один общий вектор: психология сегодня – это не только учебники, а живые исследования на стыке науки, технологий и практики.
14 мая в Алтайском государственном аграрном университете под девизом «2026 — год Единства народов России» состоялась студенческая научно-практическая конференция «Культура и традиции народов Алтая и сопредельных территорий», которую организовала и провела кафедра гуманитарных дисциплин.
К 270–летию вхождения Республики Алтай в состав России студенты Экономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Надежда Черенкова, Арина Околелова, Екатерина Николенко создали сайт, посвященный культуре алтайских народов.
На базе Алтайского государственного аграрного университета состоялась работа секции «Цифровизация сельского хозяйства и органическое производство» региональной площадки «Вернадский - Алтайский край» Международной научной конференции студентов аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2026».
С 24 по 30 апреля в Алтайском государственном аграрном университете работает интерактивная образовательная площадка Город профессий АПК «Я в Агро», организованная Минсельхозом России.
24 апреля в Алтайском государственном аграрном университете начала работу интерактивная образовательная площадка Город профессий АПК «Я в Агро», организованная Минсельхозом России.
В Тольяттинском государственном университете создана первая в России научно обоснованная система мониторинга геоиндуцированных токов для сетей 220 кВ и выше.
В Краснодаре завершила работу VII национальная научно-практическая конференция «Цифровая трансформация и искусственный интеллект в управлении проектами: вызовы и возможности для устойчивого развития», участие в которой приняла д.э.н., профессор кафедры экономики, анализа и информационных технологий Алтайского государственного аграрного университета Валентина Кундиус.
В Барнауле, на базе Центральной городской библиотекой им. Н.М. Ядринцева завершила работу XVI научно-практическая конференция «Экология. Культура. Образование», участие в организации которой принял Алтайский государственный аграрный университет.
