Разработан принципиально новый подход к конструированию многокомпонентных биоактивных наноструктурных пленок (МБНП)на основе тугоплавких соединений TiC, Ti(C,N), (Ti,Ta)C, (Ti,Ta)(C,N) с биологически активной неорганической матрицей, содержащей элементы (Ca, Si, O, P). Научно обоснованный выбор элементного и фазового состава покрытий обеспечивает биоактивность и биосовместимость, улучшая при этом механические и трибологические свойства поверхности. Неорганические добавки CaO, ZrO2, Si3N4, TiO2, Ca3(PO4)2 и Ca10(PO4)6(OH)2 вводятся уже на этапе получения композиционных мишеней для ионно-плазменного осаждения покрытий. По совокупности химических, механических, трибологических и биологических характеристик покрытия превосходят зарубежные аналоги.
Полученные МБНП обладают уникальным сочетанием свойств, необходимых для многофункциональных биоматериалов, работающих под нагрузкой: высокая твердость, низкий модуль упругости, высокая адгезионная прочность, низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, высокая стойкость к упругой деформации разрушения и пластической деформации, высокая усталостная прочность, гидрофильность, отрицательный заряд поверхности в физиологической среде, положительный потенциал коррозии, биосовместимость, отсутствие токсичности и биоактивность, обеспечивающие существенное ускорение остеоинтеграции.
Изготовленные модельные образцы имплантатов с покрытиями успешно прошли биологические, токсикологические, санитарно-химические и клинические испытания, по результатам которых зарегистрированы следующие технические условия:
  • ТУ 9437-017-11458417-2008 «Набор имплантатов дентальных титановых с многофункциональными биоактивными наноструктурными покрытиями Д-Имбнп-«Конмет»;
  • ТУ 9438-015-11458417-2008 «Набор имплантатов титановых с многофункциональными биоактивными наноструктурными покрытиями для черепно-челюстно-лицевой хирургии ЧЧЛХ-Имбнп-«Конмет»;
  • ТУ 9438-016-11458417-2008 «Набор имплантатов титановых с многофункциональными биоактивными наноструктурными покрытиями для хирургии позвоночника ХП-Имбнп-«Конмет»;
  • ТУ 9438-002-49346483-2007 «Эндопротезы тазобедренного сустава бесцементной фиксации с многофункциональными биоактивными наноструктурными покрытиями».
Новый подход позволяет наносить МБНП на имплантаты из политетрафторэтилена (ПТФЭ). При этом отработаны методики электрохимических и биологических invitro исследований полимерных конструкций с покрытиями. Изучены медико-биологические характеристики высокопористых имплантационных конструкций на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и высокомолекулярного полиэтилена (ВМП) с МБНП. Разработана методика исследования полимеров с покрытиями методами сканирующей зондовой микроскопии и ИК-Фурье-спектроскопии.

Партнерами по данному направлению исследований являются: ООО «Конмет», Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена, Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина РАМН, ЗАО НПО «МЕТАЛЛ», БелГУ, МФТИ, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Всероссийский научно-исследовательский проектный институт медицинских инструментов, ИМЕТ РАН, ФГУП «ЦНИИКМ «Прометей», ООО КНПО «Биотехника», Институт спектроскопии РАН и др.