Сам себе киборг

Ученые из НИТУ «МИСиС» вместе с канадскими коллегами создали сплав с такой упругостью, что его впервые можно использовать как полноценную замену костям. Области его применения очень перспективные. Например, новый сплав пригодится в системах поддержки позвоночника для лечения тяжелых форм сколиоза и в других медицинских имплантах.

— Группа молодых исследователей под руководством профессора Сергея Прокошкина на основе титана, циркония и ниобия разработала сплав с памятью формы, максимально похожий по биомеханическим свойствам на костную ткань, — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова. — Материал может применяться в качестве медицинского имплантата для замены костной ткани.

Человеческий организм — достаточно агрессивная среда, поэтому для костных имплантов подойдут только биосовместимые и прочные материалы. Именно поэтому в последние годы самыми распространенными «заменителями» костей стали титановые конструкции.

Однако у них есть существенный недостаток: мало гибкости. Из-за этого равновесие в организме человека может быть серьезно нарушено. Как? Костная ткань перестает получать нагрузки (их берет на себя более жесткий материал имплантата), и ее клетки постепенно отмирают. Как следствие — связь имплантата с костью пропадает, он расшатывается и нуждается в замене.

Именно эту проблему удалось решить российским ученым. Сплав титан-цирконий-ниобий полностью биосовместим. При этом из-за одинаковой с костью упругости сделанные из этого сплава имплантаты получатся намного более долговечными. Его можно будет использовать даже в персонализированной медицине: заправляешь порошком 3D-принтер и печатаешь любой металлический имплант с любой степенью пористости.

Человеческий организм — достаточно агрессивная среда, поэтому для костных имплантов подойдут только биосовместимые и прочные материалы

— Сейчас наша международная научная группа разрабатывает промышленную технологию получения заготовок — прутков круглого сечения для будущих имплантатов, — говорит старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ «МИСиС» Вадим Шереметьев. — Эти прутки нужны для систем транспедикулярной фиксации позвоночника, которые крепятся через ножку (педикулу) позвонка и применяются для лечения сложных форм сколиоза. Балки из сплава титан-цирконий-ниобий будут долговечными и упругими, благодаря чему риск нанести травму пациенту снизится, а качество его жизни улучшится.