В России разрабатывают титановое покрытие для эндопротезов суставов

Ученые Московского авиационного института (МАИ) занимаются созданием технологии, которая может улучшить надежность и снизить стоимость производства эндопротезов тазобедренного сустава. Это возможно благодаря использованию порошков титановых сплавов, как сообщили в пресс-службе вуза. Об этом пишет портал ТАСС.

Для того чтобы имплантат надежно фиксировался в организме без применения костного цемента, на его поверхность наносят пористое покрытие. Это позволяет костной ткани прорастать в неровности и обеспечивать сцепление с имплантатом. Коллектив МАИ предлагает новый метод формирования пористой архитектуры, основанный на порошках титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 с различными размерами частиц.

ВТ1-0 представляет собой технически чистый титан, известный своей стойкостью к коррозии и биосовместимостью. ВТ6 — это титановый сплав с добавлением алюминия и ванадия, который способен выдерживать высокие нагрузки. Связующим материалом служит поливиниловый спирт, а порообразователем — поваренная соль. Порошки будут использоваться с тремя размерами частиц: от крупных (250-300 мкм) до мелких (25-50 мкм), что позволит точно регулировать долю пор в материале и их размеры.

Процесс формирования покрытия включает несколько этапов: сначала на пластины с шероховатой поверхностью наносят смесь порошка, связующего и порообразователя. Затем смесь прессуют и выжигают, удаляя связующее вещество и порообразователь. Завершающий этап — высокотемпературный вакуумный отжиг, который обеспечивает прочный физико-химический контакт между покрытием и основой, а также между частицами порошка.

По словам Ольги Гвоздевой, руководителя проекта, целью является создание материала, который снизит себестоимость эндопротезов и уменьшит количество повторных хирургических вмешательств для устранения осложнений или коррекции недостатков после эндопротезирования. Для формирования пористого покрытия достаточно стандартного оборудования, что делает технологию доступной и экономически выгодной.

На текущем этапе исследования сосредоточены на изучении соотношений пропорций связующего, порообразователя и титанового порошка, а также влияния усилий прессования на размер формируемых пор и архитектуру поверхности. Внедрение данной технологии ожидается как способ снижения себестоимости компонентов эндопротезов бесцементной фиксации, улучшения их свойств и повышения качества изделий.