В НИТУ МИСИС запатентовали биодеградируемый сплав для костных имплантатов

Ученые Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) МИСИС запатентовали биодеградируемый сплав для костных имплантатов. Доклинические испытания биосовместимости материала in vitro и in vivo пройдут на базе НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН в 2023 году, сообщили «МВ» в пресс-службе вуза.

Сплав с памятью формы создан на основе системы железо-марганец-кремний (Fe-Mn-Si). Он обладает высокой биомеханической совместимостью с костной тканью и требуемой скоростью растворения, что делает его перспективным материалом для использования в травматологии, ортопедии и челюстно-лицевой хирургии.

По данным разработчиков, у существующих материалов на основе магния или цинка, способных растворяться в организме, более низкие механические свойства. Кроме того, скорость биодеградации магния чрезмерно высока, что может привести к нарушению целостности фиксирующего имплантата до полного восстановления костной ткани. А при распаде этого металла выделяется газообразный водород, который может нанести вред человеку. Сплавы на основе железа обладают лучшими механическими свойствами, но низкой способностью к биодеградации. Для устранения этого недостатка в качестве легирующих элементов использованы марганец и кремний.

Биодеградируемые имплантаты не требуется удалять из организма после восстановления поврежденной костной ткани, что позволяет избежать повторной операции. Кроме биосовместимости с костной тканью и определенных физико-механических свойств материал для имплантатов должен способствовать заживлению и регенерации тканей с последующим естественным растворением в организме пациента.

Ученые установили: когда достигается наилучшая биомеханическая совместимость материала с костной тканью, значительно повышаются такие механические свойства, как предел прочности, предел текучести, относительное удлинение до разрушения, а также необходимая скорость биодеградации – 0,47 мм/год. Специалисты НИТУ МИСИС планируют масштабировать выпуск заготовок этого сплава для промышленного производства с сохранением всех требуемых качеств.