Лекарственные средства и препараты, медицинское оборудование

Ученые НИТУ МИСИС создали композиционный материал с памятью формы для 4D-печати

Исследователи Университета МИСИС создали новый магниточувствительный полимерный композиционный материал, перспективный для 4D-печати — технологии, в которой используются материалы, способные со временем изменять свою форму. Также материал подойдет для создания адаптивных медицинских устройств, таких как фиксаторы мягких тканей и «самоустанавливающиеся» костные имплантаты. Композит, состоящий из полилактида и феррита кобальта, обладает способностью быстро нагреваться под действием высокочастотного переменного магнитного поля и хорошо восстанавливать форму после деформации, при этом не оказывая вредного воздействия на организм.

Полимеры с эффектом памяти формы — это «умные» материалы, которые могут восстанавливать свою первоначальную форму после деформации под действием внешних стимулов. Благодаря их низкой стоимости, высоким значениям восстанавливаемых деформаций и возможности регулирования модуля упругости в широком диапазоне под конкретную задачу, такие материалы используются в медицине и высокотехнологичных отраслях промышленности. Физические свойства, определяющие эффект памяти формы в полимере, можно контролировать, включая различные наполнители. Добавление наночастиц феррита кобальта позволяет материалу нагреваться под действием магнитного поля и лучше восстанавливать форму.

«Полимеры с эффектом памяти формы набирают популярность в разработке медицинских изделий для малоинвазивных хирургических процедур. Например, через небольшой разрез в живую систему можно ввести сжатое медицинское изделие, которое в дальнейшем трансформируется в заданную форму под воздействием триггера, например, температуры», — сказал к.ф.-м.н Федор Сенатов, директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

По технологии 4D, так же как и 3D, материал печатается послойно. Но отличие в том, что готовый объект со временем начинает меняться под воздействием тепла или света, или может быть заранее «запрограммирован» на определенную форму. Ученые НИТУ МИСИС изучили возможность применения магниточувствительных полимеров с памятью формы для 4D-печати и создания адаптивных медицинских изделий и выяснили, что композиты на основе полилактида и наночастиц феррита кобальта имеют коэффициент восстановления формы >84%. Подробности исследования описаны в научном журнале Journal of Composites Science (Q2).

«Композиционный материал на основе полилактида и наночастиц феррита кобальта совместим с живыми клетками и не оказывает на них негативного воздействия, а также обладает достаточными механическими характеристиками для сжатия мягких тканей. Нашей целью было разработать биосовместимый материал с возможностью бесконтактной активации эффекта памяти формы. Наш материал имеет высокие значения скорости нагрева и восстановления. Кроме того, этот материал отлично подходит для изготовления изделий методом 3D-печати», — отметила Анна Зимина, инженер лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 21-73-20205). В дальнейшем ученые планируют модифицировать состав композиционного материала и снизить температуру активации эффекта памяти формы для безопасного использования в организме пациента.

«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

Почему зуб реагирует на сладкое, но не болит от холодного

Почему зуб болит от сладкого, но не реагирует на холодное? Разбираемся, какие стоматологические проблемы могут…

Подагра больше не ждет старости: почему «болезнь королей» все чаще находят у молодых

Подагра всё чаще диагностируется у молодых людей и может начинаться с внезапной боли и отёка…

Еда для нервной системы: что действительно помогает выдерживать стресс и сохранять ясность ума

Какие продукты помогают поддерживать работу нервной системы, память и концентрацию? Разбираемся, какую роль играют витамины,…

Сколько стоят брекеты для подростка: из чего складывается цена

Подробный гид по стоимости брекетов для подростков: состав и этапы затрат, выбор материалов, диагностика, активации…

Зуб реагирует на холодное и сладкое: стоматолог объяснила, где заканчивается кариес и начинается пульпит

Короткая боль от холодного может означать и безобидную чувствительность, и пульпит. Стоматолог-терапевт объясняет, как различить…

Климакс до 40 лет: почему это не «ранняя менопауза» и что делать, если цикл пропал

Прекращение менструаций до 40 лет врачи относят не к ранней менопаузе, а к преждевременной недостаточности…

На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия.

Читайте далее