Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Методы микро- и наномодификации поверхности титана для использования в медицинских имплантах

Партнер
ВУЗ
Актуальность

К современным имплантатам предъявляется ряд требований, среди которых можно выделить следующие: малый вес; высокая прочность; безвредность для организма; приживляемость биоматериала. Первым трем требованиям удовлетворяет титан (Ti). 

Приживляемость или более широко – биосовместимость имплантата зависит от физико-химических свойств его поверхности таких как её микро- и макрошероховатость, смачиваемость биологическими жидкостями и адгезия к биологическим тканям. Именно от полноты, скорости смачивания, отсутствия микропузырьков газов на границе раздела жидкость-имплант будет зависеть последующая интеграция в костные и мягкие ткани. Наоборот, если имплантат не должен быть интегрированным (например, для его безболезненного удаления после выполнения функции замещения, для предотвращения тромбов и т.п.), его поверхность должна быть, по возможности, наиболее гидрофобной. Поэтому при создании титановых имплантатов важно уметь управлять смачиваемостью поверхности титана, т.е. степенью гидрофильности или гидрофобности, которые в свою очередь определяются ее микро - и наноструктурой.


Описание

Цель настоящего проекта — разработать варианты управления приживляемости имплантата с живыми тканями. Для реализации проекта предлагается использовать сканирующую зондовую микроскопию и оптическую микроскопию, а также различные методы модификации поверхности: механические, электрохимические, термические и т.п.

Применение различных методов модификации поверхности Ti импланта по разному влияет на свойства поверхности на микро- и наноуровне, что в свою очередь влияет на такие макросвойства, как смачиваемость и приживляемость биообъектов.


Результат

Новый метод управления смачиваемостью титановых имплантов, заключающийся в оптимальном использовании методов механической, электрохимической и термической модификации поверхности для достижения максимальной (или минимальную в случае удаляемого импланта) приживляемости импланта.

Требования

  • Не противоречащая законам физики и химии принципиальная схема обработки поверхности.
  • Контактный угол смачиваемости титановой пластины после обработки должен быть не менее 60о для материалов, используемых во временных имплантах и не более 20о для материалов, используемых в постоянных имплантах.

Ограничения
  • реализация решений должна быть рентабельной 
  • мировая конкурентоспособность предлагаемых технологических решений