Специалисты Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали новый подход к обработке магниевых сплавов для создания имплантатов, которые саморастворяются в организме пациента. Эта инновация значительно уменьшает вероятность возникновения глубоких коррозионных повреждений медицинских имплантов.
«В ТГУ проведено углубленное исследование механизмов коррозии нового магниевого сплава ZX10, который применяется для создания биорезорбируемых (саморастворяющихся) медицинских имплантатов. Полученные результаты позволят разрабатывать более надежные конструкции для челюстно-лицевой хирургии и ортопедии, исключая необходимость в повторных операциях по извлечению штифтов и пластин», — подчеркнули в пресс-службе.
Биорезорбируемые сплавы на основе магния выполняют роль поддержки кости во время ее срастания, а затем постепенно растворяются и замещаются живой тканью. Это значительно сокращает сроки реабилитации. Однако основным вызовом остается контроль скорости растворения.
В рамках исследования на базе ТГУ был испытан сплав системы ZX10 (магний-цинк-кальций). Ученые провели сравнение двух его состояний: крупнозернистого (литого) и мелкозернистого, полученного в результате специальной обработки (экструзии) при температуре 320 градусов. Экструзия позволила уменьшить размер зерна в 10 раз, что существенно изменяет свойства материала.
Эксперименты подтвердили, что переход к мелкозернистой структуре сплава значительно меняет его поведение в организме, делая процесс заживления более предсказуемым. Уменьшение размера зерна способствует образованию более плотной защитной пленки на поверхности. В результате скорость растворения имплантата замедляется, а сам процесс разрушения происходит более равномерно.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда в рамках реализации федеральной программы государственной поддержки и развития университетов «Приоритет 2030». Работа опубликована в журнале Materials. Technologies. Design.
Фото: hi-tech.mail.ru