Предложен новый подход к модификации поверхности сплавов для медицины

20 ноября 2023
142

Исследователи Университета МИСИС предложили новый способ двухэтапной модификации сплавов, перспективных для изготовления ортопедических имплантатов, требующих особых механических и функциональных свойств. Методом атомно-слоевого осаждения на поверхности сверхупругого сплава Ti-Zr-Nb (титан-цирконий-ниобий) удалось получить оксидную плёнку (TiO₂), которая позволит контролировать химическое состояние материала. После этого, на сплав нанесли наночастицы серебра, значительно повысив антибактериальную активность материала. Подробно исследование описано в журнале Journal of Functional Biomaterials.

В последние годы повышенное внимание привлекают метастабильные титановые сплавы, обладающие жесткостью, близкой по значениям к человеческой кости, что обеспечивает высокую биомеханическую совместимость. Применяя аддитивные технологии, из этих материалов можно изготовить изделия с пористой структурой, которые могут эффективнее функционировать в контакте с костной тканью. Свойствам поверхности таких материалов уделяется значительное внимание, т.к. во многом она определяет процесс заживления и повышает способность имплантата к остеоинтеграции.

«Сплав Ti-Zr-Nb обладает высокими параметрами сверхупругости при температуре тела человека. Благодаря этому свойству механическое поведение материала и костной ткани схоже. Однако многокомпонентность сплава приводит к тому, что оксидная пленка на нём тоже становится многокомпонентной, из-за чего ее сложнее модифицировать. Используя метод атомно-слоевого осаждения, мы можем регулировать состав и химическое состояние поверхности», - сказал автор исследования Антон Конопацкий, к.т.н, старший научный сотрудник центра неорганических наноматериалов Университета МИСИС.