В Научно-исследовательском физико-техническом институте (НИФТИ) ННГУ имени Н.И. Лобачевского разрабатывают инновационный метод производства персонализированных имплантатов, сочетающий высокую прочность и полную биологическую совместимость. Применение биметаллической 3D-печати открывает новые горизонты для современной травматологии, ортопедии и челюстно-лицевой хирургии, гарантируя максимально эффективную адаптацию изделий под каждого пациента.
Новые материалы для медицины: решение актуальных задач
Традиционные медицинские имплантаты часто создают дилемму между долговечностью и безопасностью для организма. Титановые сплавы, такие как Ti-6Al-4V, востребованы в медицине благодаря их прочности, однако присутствие алюминия и ванадия в их составе может оказывать негативное воздействие на ткани и органы со временем. Это проявляется в риске нарушения функций нервной системы, ослаблении костей и даже вероятности развития таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.
В то же время изделия из чистого титана славятся своей инертностью и отсутствием побочных реакций при длительном контакте с тканями человека. Однако чистый металл не способен в полной мере выдерживать значительные физические нагрузки, что ограничивает сферу его применения при изготовлении имплантационных конструкций.
Двухслойная защита: инновационная структура имплантатов
Подход специалистов из ННГУ позволяет решить обозначенные проблемы с помощью технологии селективного лазерного сплавления: внутренний каркас изделия производится из прочного титанового сплава, а поверх него наносится слой чистого титана толщиной менее полутора миллиметров. Такой слой непосредственно контактирует с костной тканью и способствует быстрой остеоинтеграции, исключая риск проникновения потенциально вредных элементов внутрь тела.
Именно двухкомпонентная структура обеспечивает сочетание надёжности и полной безопасности для здоровья пациента. Методы аддитивного производства позволяют максимально точно повторить индивидуальную анатомию каждого человека, ускоряя процесс восстановления после травм и хирургических вмешательств.
Персонализация и надежность для каждого пациента
Использование технологии биметаллической 3D-печати открывает перед медициной новейшие возможности: теперь возможно создавать протезы и имплантаты с учетом особенностей строения каждого пациента. Особенно важна такая персонализация в педиатрической травматологии, где происходит постоянный рост и развитие детского организма и иногда требуется неоднократная замена конструкций. Современный подход облегчает процесс производства имплантатов любых форм и размеров, делая их доступными для широкой практики.
Кроме того, использование новых материалов и уникальной структуры снижает вероятность отторжения и осложнений, сокращая сроки реабилитации и обеспечивая пациентам высокое качество жизни.
Научный прорыв и вклад в развитие медицины
Проект был реализован при поддержке гранта РНФ 22-19-00271 и соответствует стратегии программы «Приоритет-2030», направленной на технологическое развитие и лидерство в области биомедицины и современных материалов. Научный коллектив НИФТИ ННГУ им. Н.И. Лобачевского успешно патентовал новую методику и готовит ее к широкому внедрению как в медицинских центрах, так и на производственных предприятиях России.
В перспективе данная технология способна обеспечить не только повышение эффективности лечения пациентов, но и значительный экономический эффект за счет снижения себестоимости сложных изделий медицинского назначения. Все это способствует укреплению позиций научного центра на мировой арене и развитию персонализированной медицины нового поколения.
Взгляд в будущее: перспективы и внедрение
Благодаря научным достижениям Университета Лобачевского и НИФТИ российская медицинская отрасль получает инструмент для создания безопасных, долговечных и индивидуальных имплантатов. Новейшие разработки и внедрение прогрессивных технологий позволяют надеяться на скорое появление отечественных имплантатов с улучшенными характеристиками в клиниках страны. Акцент на аддитивном производстве и биоматериалах подтверждает стремление науки и образования к решению актуальных социальных задач и повышению доступности передовых медицинских достижений.
Партнерство университетских лабораторий, инженерных специалистов и врачей открывает путь к эффектным результатам в практической медицине. Новые методики производства имплантатов, предлагаемые учеными университета и НИФТИ, становятся значимым вкладом в будущее отечественной и мировой медицины.
Источник: scientificrussia.ru