Молодежная лаборатория Курганского государственного университета «Перспективные материалы для индустрии и биомедицины» расширяет сферу исследовательских задач под основного заказчика и научного партнера - Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г. А. Илизарова и научно-технологического партнера ООО «Предприятие «Сенсор».
Лаборатория открылась в 2021 году под эгидой Уральского межрегионального научно-образовательного центра. Ее работа тесно связана с одним из прорывных технологических проектов УМНОЦ, – «Реконструктивная хирургия и экспресс-имплантация». В 2023 году лаборатория завершает работу по проекту «Дизайн, разработка и синтез новых материалов с заранее заданными свойствами».
Проект направлен на материалы медицинского назначения. Команда занималась широким спектром работ по синтезу и компьютерному моделированию новых веществ, а также по применению уже известных веществ и субстанций.
Новое направление работы лаборатории связано с разработкой конструкции и печати опытных образцов заготовок индивидуальных кейджей из титанового сплава марки ВТ6 для фиксации позвонков, а также имплантатов из титанового сплава TiNbZr, совместимых с бионическими протезами конечностей.
– К настоящему моменту нами подготовлен ряд опытных образцов материалов на основе ультрамелкозернистых титановых сплавов, в частности TiNbZr, идут работы по получению образцов на основе из циркониевой керамики, – рассказывает проректор по научной работе КГУ Артем Шаров. – В дальнейшем эти образцы мы планируем передать партнерам для проведения доклинических испытаний.
Индивидуальные кейджи используются для человека. Остеоинтеграционные имплантаты можно использовать и для домашних животных.
Для изготовления образцов кейджей применялся метод аддитивной печати – селективное лазерное сплавление, для создания остеоинтеграционных имплантатов — метод аддитивной печати – селективное лазерное сплавление с последующей постообработкой или метод управляемой пластической деформации с последующей постообработкой.
Новизна разработки Молодежной лаборатории КГУ совместно с ООО «Предприятие «Сенсор» — в составе сплава TiNbZr, а также в режимах и подходах к постобработки, что дает возможность измельчить структуру сплава и повысить модуль упругости самого материала.
При этом молодежная лаборатория интегрирует технологии производства имплантов с исследованиями веществ с потенциальными антибактериальными, антикоррозионными, антиоксидантными свойствами, в том числе использование биорезорбируемых полимеров, которые начала вести практически с момента основания.
В перспективе планируется осуществить печать кейджей из порошка TiNbZr сплава и изготовление сетчатого кейджа из диоксида циркония стабилизированного иттрием альтернативным способом. В ближайшей перспективе командой молодежной лаборатории КГУ планируется отработать технологию и обеспечить выпуск персонализированных остеоинтеграционных имплантатов и кейджей.
Разработка молодежной лаборатории КГУ расширит границы персонифицированной медицины, а именно, даст возможность быстрого изготовления импланта индивидуально для каждого пациента, минимизируя побочные эффекты и реакции.
Справка:
Уральский межрегиональный научно-образовательный центр «Передовые производственные технологии и материалы» создан для проведения прикладных научных исследований и разработок мирового уровня. Центр участвует в получении конкурентоспособных технологий и продуктов, их коммерциализации, а также подготовке кадров. В развитии УМНОЦ активное участие принимают ведущие вузы Свердловской, Челябинской и Курганской областей - УрФУ, ЮУрГУ и КГУ.
