Ученые ТПУ разработали композитный материал для 'умных' имплантатов

Разработан композитный материал для создания "умных" имплантатов Новый подход к внедрению графена в материалы для имплантатов, который позволяет "рисовать" биосовместимые электрические схемы на поверхности непроводящего костного импланта, разработали ученые Томского политехнического университета ТПУ в составе международного научного коллектива. Новая технология может лечь в основу создания "умных" имплантатов. «Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тысяч циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Электрохимическая стабильность материала сохранялась после миллиона импульсных циклов тока. Ученые также исследовали стабильность композитного покрытия в физиологических условиях, оценивали его биосовместимость.», - подчеркнул соавтор исследования.

Создание «умных» имплантов стало на шаг ближе Ученые ТПУ в составе международного научного коллектива разработали новый подход к внедрению графена в материалы для костных имплантатов. Новая технология позволяет «рисовать» биосовместимые электрические схемы на поверхности непроводящего костного импланта. Полученные знания могут лечь в основу создания «умных» имплантатов. Исследование выполнено при поддержке федеральной программы Минобрнауки «Приоритет-2030». Подробности.

Разработан композитный материал для создания "умных" имплантатов Ученые Томского политехнического университета с помощью метода лазерной обработки интегрировали электропроводящий графен в титановую пластину с кальций-фосфатным покрытием - материал, который используют для производства имплантатов в ортопедии и стоматологии. Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тыс. циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Создание нового материала и данные фундаментальных исследований могут лечь в основу разработки "умных" имплантатов. Например, в будущем в имплант можно было бы встроить датчик, который будет отслеживать нагрузку на имплант и сигнализировать о деформации или разрушении, помогая врачам корректировать реабилитацию. Источник: пресс-релиз Минобрнауки РФ; ИА ТАСС Наука Фото: Кирилл Кухмарь/ТАСС

Разработан новый метод создания металломатричных композитов высокой твердости Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International Q1, IF: 5,1 . Композиты с алюминиевой матрицей за счет сочетания свойств металлов и керамики сегодня считаются передовыми материалами для многих автомобильных и аэрокосмических приложений, например, тормозных дисков, барабанов и поршней, а также крыльев и фюзеляжей. Они обладают превосходной пластичностью, коррозионной стойкостью, высокой жесткостью, прочностью, а также возможностью повторного использования. Однако все общепринятые ex-situ подходы к получению таких композиций приводят к снижению физико-механических свойств объемных образцов.

Материал для создания «умных» имплантатов разработали ученые ТПУ Они внедряют в композит графен. Материал обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, биосовместим и на 97% прозрачен. При этом графен — самый прочный и самый тонкий из всех известных материалов. Новая технология позволит «рисовать» электрические схемы на поверхности костного импланта, а полученные знания — могут лечь в основу создания «умных» имплантатов. Например, в будущем в имплант ТПУ можно будет встроить датчик для отслеживания нагрузки и сигналах о деформации или разрушении. Кроме того, интеграция электропроводящих материалов могла бы позволить проводить «физиотерапию» за счет электрической стимуляции или нагрева, улучшая кровообращение и ускоряя рост клеток. В своем исследовании ученые ТПУ с помощью лазерной обработки интегрировали электропроводящий графен в титановую пластину с кальций-фосфатным покрытием — это материал, который используют для производства имплантатов в ортопедии и стоматологии. «Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тысяч циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Электрохимическая стабильность материала сохранялась после миллиона импульсных циклов тока», — рассказала соавтор исследования, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет. Ученые также исследовали стабильность композитного покрытия в физиологических условиях, оценивали его биосовместимость. И убедились, что он нетоксичен для человека. В ближайшее время ученые планируют определить, может ли новый композит способствовать росту клеток для ускоренного заживления травм.

Ежедневные покупки становятся приятнее, когда платишь меньше за то, что любишь.

Композитный материал для создания «умных» имплантов разработали в ТПУ Новая технология позволяет «рисовать» биосовместимые электрические схемы на поверхности непроводящих костных имплантов. Ученые использовали метод лазерной обработки для интеграции электропроводящего графена в титановую пластину с кальций-фосфатным покрытием, который широко применяется в ортопедии и стоматологии. «Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тысяч циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Электрохимическая стабильность материала сохранялась после миллиона импульсных циклов тока»,- сообщила Евгения Шеремет, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ. Создание нового материала могут стать основой для разработки «умных» имплантатов. В будущем в имплант можно будет встроить датчик, отслеживающий нагрузку и сигнализирующий о деформации или разрушении.

Композитный материал для создания «умных» имплантов разработали в ТПУ Новая технология позволяет «рисовать» биосовместимые электрические схемы на поверхности непроводящих костных имплантов. Ученые использовали метод лазерной обработки для интеграции электропроводящего графена в титановую пластину с кальций-фосфатным покрытием, который широко применяется в ортопедии и стоматологии. «Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тысяч циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Электрохимическая стабильность материала сохранялась после миллиона импульсных циклов тока»,- сообщила Евгения Шеремет, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ. Создание нового материала могут стать основой для разработки «умных» имплантатов. В будущем в имплант можно будет встроить датчик, отслеживающий нагрузку и сигнализирующий о деформации или разрушении.

Новый способ создания металломатричных композитов высокой твердости Ученые ТПУ предложили уникальный метод получения объемных композитных материалов с металлической матрицей. Уникальность предложенного подхода заключается в in situ совмещении металлического матричного материала и армирующего керамического компонента, которые исключают образование высокой пористости и рекристаллизации образцов. Испытания показали, что композиты, разработанные в ТПУ, до четырех раз тверже аналогов. Исследования поддержаны грантом РНФ. Подробности

В ТПУ создали метод синтеза металломатричных композитов высокой твердости Уникальный метод получения объемных композитных материалов с металлической матрицей для авиационной, автомобилестроительной и других отраслей разработали ученые Томского политехнического университета, сообщает пресс-служба вуза. Уникальность предложенного метода синтеза — в in situ т.е. в едином процессе , совмещении металлического матричного материала и армирующего керамического компонента. В этом случае не происходит образования высокой пористости и рекристаллизации образцов, что обеспечивает разработанным в ТПУ композитам твердость до четырех раз выше аналогов. Подробнее

Ученые Томской области создали материал для «умных» имплантатов Многокомпонентный материал разработали ученые Томского политехнического университета ТПУ для создания «умных» имплантов. Исследования проводили по программе «Приоритет 2030» нацпроекта «Молодежь и дети», сообщили в ТПУ. Ученые не так давно начали работать над созданием «умных» имплантов, которые не только смогут заместить ткани, но и позволят отслеживать состояние здоровья пациента и самого имплантата, а также стимулировать заживление. Для этого необходимо разработать целый комплекс материалов и устройств и электропроводящую поверхность. В своем исследовании ученые ТПУ с помощью лазера соединили специальный электропроводящий материал графeн с титановой пластиной. Она покрыта фосфатом кальция, который используют для производства имплантатов в ортопедии и стоматологии. «Полученный композит продемонстрировал превосходную прочность, выдержав испытание на истирание песком в течение двух часов и нагрузку в 100 тысяч циклов изгиба без ущерба для электрических характеристик. Электрохимическая стабильность материала сохранялась после миллиона импульсных циклов тока», — рассказала соавтор исследования, профессор исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет. Создание нового материала может лечь в основу разработки «умных» имплантатов. Например, в будущем в него можно было бы встроить датчик, который будет отслеживать нагрузку на имплант и сигнализировать о деформации или разрушении, помогая врачам корректировать реабилитацию. Кроме того, интеграция электропроводящих материалов могла бы позволить проводить «физиотерапию» за счет электрической стимуляции или нагрева, улучшая кровообращение и ускоряя рост клеток. Фото: ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" #сделановроссии Подписывайтесь на «Сделано в России»