Рекламно-информационный портал

Категории

Уважаемые посетители сайта! Будем благодарны Вам за оперативно высказанные мнения о наших авторах и публикациях.

Предлагайте темы. Задавайте вопросы.

 

06 04 2022Красное Знамя

Живые и искусственные

Физики выявили новые свойства никелид-титановых имплантатов

 

Ученые лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ оценили и количественно сравнили физические параметры живых и искусственных пористых материалов. Выяснилось, что они хотя и отличаются по структуре, схожи по деформационному поведению. Исследование эластичности сетчатых никелид-титановых конструкций поможет в создании новых биосовместимых имплантатов. Работа ведется в рамках мегагранта правительства РФ.

Как поясняют ученые, чтобы создать действительно работающий имплантат, нужно добиться его биомеханической совместимости с контактирующей с ним биологической тканью. А для этого — понять деформационные свойства материала и получить важные физические параметры, которыми описываются механическое поведение биологических тканей: жесткость, модуль упругости, модуль сдвига, предел текучести, сопротивление усталости, вязкость, характеристики релаксации напряжения и другие.
— Наличие надежного биоинтерфейса между имплантатом и биологической тканью является основным показателем успешности применения имплантата. Если имплантат не прижился, это может быть из-за коррозии, недостаточной эластичности или нестабильных функциональных свойств имплантата, — поясняет старший научный сотрудник ТГУ Гульшарат Байгонакова.
Из-за сложной микроструктуры, геометрии и нелинейного поведения живых тканей и имплантируемых материалов есть потребность в разработке новых экспериментальных и теоретических основ, включая математические модели. Чтобы оценить, насколько имплантаты совместимы с биологическими тканями, ученые исследовали деформационные особенности сетчатых конструкций из тонкой никелид-титановой проволоки и мягких биологических тканей. При циклическом растяжении такой сетчатой конструкции, созданной в ТГУ, исследователи обнаружили гиперупругое деформационное поведение, подобное поведению мягких биологических тканей.
Эти результаты — лишь часть работ, которые сотрудники лаборатории ведут в рамках мегагранта «Реология интерфейса сверхэластичный сплав покрытие — биологическая ткань» совместно с ведущим ученым Алексеем Волынским из Университета Южной Флориды (США). На основе испытаний пористых сплавов никелида титана и губчатых костных тканей был предложен новый подход количественной оценки их биомеханической совместимости.
Результаты исследования деформационного поведения биологических тканей в условиях нагрузки, рассказывают в лаборатории, используют в качестве контрольных значений. Это помогает определить, выдержат ли имплантаты из никелида титана нагрузки в интерфейсе с биотканью, и оценить функциональный ответ самих биологических тканей на имплантаты.
— Ясно, что многое еще предстоит сделать из-за сложности объектов исследования, но самое важное — мы смогли с единой методологической точки зрения оценить и количественно сравнить сходимость физических параметров живых и искусственных пористых материалов — разных по структуре, но схожих по деформационному поведению. Эти параметры и станут критерием объективного выбора определенных материалов, предназначенных для интеграции в конкретную биоткань, — рассказывает заведующая лабораторией ТГУ Екатерина Марченко.

комментарии
Имя
Комментарий
2 + 2 =
 

634029, Томск,

пр. Фрунзе, 11-Б