Лекарственные средства и препараты, медицинское оборудование

Российские ученые улучшили сплав для медицинского протезирования

Ученые НИТУ МИСИС в сотрудничестве с коллегами из Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН разработали способ улучшения механических характеристик сплава на основе циркония и ниобия (Zr–2,5% Nb), чтобы материал отвечал медицинским стандартам прочности. Технология уже используется на предприятии ООО «3Д-Компонент» в Волгодонске при производстве конструкционных элементов зубных имплантатов.

Материалы из циркония являются биологически инертными металлами, они с меньшей вероятностью вызовут неблагоприятную реакцию организма по сравнению с нержавеющей сталью и титановыми сплавами.

«Сплав циркония и ниобия традиционно применяется в атомной промышленности, где он используется для изготовления различных компонентов ядерных реакторов. Это обусловлено его высокими термическими свойствами и устойчивостью к коррозии, что гарантирует долговечность конструкций в экстремальных условиях работы. Однако, благодаря нашим совместным усилиям, поставленные Чепецким механическим заводом материалы также нашли применение в медицине. В частности, обработанный нами сплав — перспективный материал для изготовления зубных имплантатов и других видов протезов», — поделился к.т.н. Станислав Рогачев, доцент кафедры металловедения и физики прочности НИТУ МИСИС.

Без специальной обработки штатный Zr-2,5% Nb не соответствуют установленным в медицине требованиям: предел текучести должен быть не менее 600 МПа, предел прочности — не менее 800 МПа. Чтобы упрочнить материал, исследователи Университета МИСИС провели серию экспериментов, включающих ротационную ковку и последующую термическую обработку сплава циркония.

«Создание новых материалов и технологий для медицины – одно из важных направлений деятельности Университета МИСИС. Сплавы и покрытия, разработанные нашими учеными, находят применение в хирургии, травматологии и мн. др. Коллектив исследователей кафедры металловедения и физики прочности НИТУ МИСИС под руководством заведующего, д.т.н., профессора Сергея Анатольевича Никулина выявил способ приведения механических характеристик сплава на основе циркония и ниобия к медицинским стандартам прочности. Использование новой технологии обработки материалов позволяет расширить области применения сплава – например, в биомедицине», — ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Исследователи показали, что ротационная ковка при температурах 200–300°C формирует ультрамелкозернистую структуру сплава с высокой плотностью дислокаций, увеличивая прочность примерно в 2,5 раза. После отжига при температуре 400°C структура стабилизируется, что снижает уровень напряжения и увеличивает пластичность материала. Эта методика обработки позволит предприятиям значительно улучшить потребительские характеристики медицинской продукции. Подробные результаты исследования опубликованы в научном журнале Transactions of the Indian Institute of Metals (Q2).

Работа выполнялась по государственному заказу (№ 075–01176–23–00).

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

В НИТУ МИСИС создали патч локальной химиотерапии для предотвращения онкологических рецидивов

Исследователи Университета МИСИС разработали прототип полимерного пластыря, который в перспективе поможет предотвращать рецидивы злокачественных опухолей,…

Тревога, страхи, панические атаки. Причины и способы справиться. Рассказывает врач

Люди, страдающие тревожностью и паническими атаками, редко обращаются за помощью к специалистам. О том, как…

Чем грозит переедание шашлыка? Рассказывает врач

Как правильно выбрать и приготовить мясо? Сколько шашлыка можно съесть без вреда для здоровья? Что…

Активные выходные: как провести майские праздники с пользой и избежать травм

Майские праздники – это возможность отвлечься от рутины и отдохнуть на природе. Однако повышенные физические…

Новая парадигма здоровья – будущее уже наступило

На днях в Москве состоялась пресс-конференция Международной Ассоциации специалистов и организаций в области превентивной и…

Варикоз малого таза: что нужно знать о заболевании, чтобы сохранить женское здоровье

Молодые женщины репродуктивного возраста часто испытывают хроническую боль в области таза. Причиной является расширение вен…