Плазменно-электролитическое оксидирование титановых и магниевых имплантатов

Импланты с модифицированными поверхностями, обладающими повышенной остеоинтеграцией и антибактериальной активностью, востребованы в ортопедии, челюстно-лицевой хирургии, травматологии, военной хирургии. Биоактивные покрытия могут быть сформированы как на массовых стандартных имплантатах, так и на индивидуальных имплантатах, полученных по томографической модели аддитивными методами.

Ученые Университета МИСИС разработали технологию по изготовлению титановых и магниевых имплантатов с биоактивным и/или антибактериальным покрытием в комплексе с услугой по нанесению этого покрытия. ПЭО-покрытия включают биоактивные (Ca, P, Si) элементы, что в комплексе с финишным слоем ГАП обеспечивает отличную остеоинтеграцию. Антибактериальные (Cu, Zn, Ag) компоненты покрытия подавляют бактериальные и грибковые штаммы в течение заданного времени.

Оставить заявку

Ответственное подразделение

НИЦ «Неорганические наноматериалы»

УГТ-5

Компонент испытан в окружении, близком к реальному. Завершаются испытания in-vivo на лабораторных животных

Патент на изобретение RU 2851841 C1. Заключен лицензионный договор с индустриальным партнером ООО «ИНФАБ»

Для кого

Научно-исследовательские центры

Госпитали и медицинские учреждения

Ортопедические и челюстно-лицевые клиники

Медицинские вузы

Описание технологии

Метод заключается в формировании покрытия в процессе окисления титана в растворе путем наложения биполярного импульсного напряжения. При росте напряжения растущий оксид пробивается микродуговым разрядом. В плазму разряда вовлекаются биоактивные (Ca, P, Si) и антибактериальные (Cu, Zn, Ag) компоненты раствора, которые после завершения импульса включаются в состав покрытия. Пористость покрытия позволяет эффективно закрепить финишный слой гидроксиапатита, осажденного методом электрофореза.

Конкурентные преимущества

Комплексный эффект «интеграция + защита»

Покрытие обеспечивает двойное действие: биоактивные элементы (Ca, P, Si) и слой гидроксиапатита стимулируют срастание с костью, а ионы Ag, Cu, Zn создают долговременный антибактериальный барьер

Универсальность и адаптивность технологии

Технология адаптирована для обработки как массовых, так и индивидуальных 3D-печатных имплантов из различных сплавов, включая сложные пористые конструкции

Защищенная технология для 3D-изделий

Наличие патента на уникальный метод ПЭО трёхмерных изделий, обеспечивающий равномерное покрытие внутренних пор и каналов за счёт принудительной циркуляции электролита

Контроль нанесения веществ на наноуровне

Точное позиционирование зондов на основе нанокапилляров в сочетании с методами оптической флуоресценции позволяют беспрецедентно контролировать нанесение веществ и определять распределение нанообъектов на поверхности или внутри живых клеток

Этапы оказания услуги

Срок: от 2 рабочих дней.

Оказание услуги включает организационную и технологическую часть.

Организационная часть включает заключение договора, оформление актов передачи, актов изготовления или обработки, протокола испытания согласно утвержденным программам и методикам, актов передачи заказчику, проведение оплаты и др. Сроки оформления документов не лимитируют технологический этап обработки, так как эти задачи могут решаться параллельно.

Технологическая часть включает ультразвуковую очистку имплантата, химическое травление (при необходимости), промывку, нанесение ПЭО покрытия, ультразвуковую мойку, вакуумную сушку, осаждение ГАП методом электрофореза (при необходимости), сушку, проведение испытаний (определение состава и толщины), упаковку, стерилизацию (при необходимости). Технологический этап по времени занимает минимум 2 рабочих дня. При максимальной загрузке участка ПЭО обработки в день могут быть обработаны 10-15 имплантатов.

Стоимость

Основным фактором, определяющим стоимость обработки одного импланта, является количество изделий в партии и суточная загрузка участка. В 2025 году средняя стоимость разовых работ по обработке одного имплантата или комплектной сборки по хоз. договору составляла 15 тыс. руб.

Научные публикации

Mapping mechanical properties of living cells at nanoscale using intrinsic nanopipette — sample force interactions

Vasilii S. Kolmogorov, Alexander S. Erofeev, Emily Woodcock, Yuri M. Efremov, Aleksei P. Iakovlev, Nikita A. Savin, Anna V. Alova, Svetlana V. Lavrushkina, Igor I. Kireev, Alexandra O. Prelovskaya, Elena V. Sviderskaya, Denis Scaini, Natalia L. Klyachko, Peter S. Timashev, Yasufumi Takahashi, Sergey V. Salikhov, Yuri N. Parkhomenko, Alexander G. Majouga, Christopher R. W. Edwards, Pavel Novak, Yuri E. Korchevach and Petr V. Gorelkin //Nanoscale. — 2021. — Т. 13. — №. 13. — С. 6558-6568

High-resolution label-free 3D mapping of extracellular pH of single living cells

Yanjun Zhang, Yasufumi Takahashi, Sung Pil Hong, Fengjie Liu, Joanna Bednarska, Philip S. Goff, Pavel Novak, Andrew Shevchuk, Sahana Gopal, Iros Barozzi, Luca Magnani, Hideki Sakai, Yoshimoto Suguru, Takuto Fujii, Alexander Erofeev, Peter Gorelkin, Alexander Majouga, Dominik J. Weiss, Christopher Edwards, Aleksandar P. Ivanov, David Klenerman, Elena V. Sviderskaya, Joshua B. Edel & Yuri Korchev //Nature communications. — 2019. — Т. 10. — №. 1. — С. 1-9.

Short-term angiotensin II treatment regulates cardiac nanomechanics via microtubule modifications

Pamela Swiatlowska, Jose L. Sanchez-Alonso, Catherine Mansfield, Denis Scaini,bc Yuri Korchev, Pavel Novak and Julia Gorelik // Nanoscale (2020), 12, 16315-16329

Команда НИЛ биофизики

Ерофеев Александр Сергеевич

Д.ф.-м.н., заведующий НИЛ биофизики

Дубровин Евгений Владимирович

Д.ф.-м.н., главный научный сотрудник

Красновская Ольга Олеговна

К.х.н., старший научный сотрудник