НОЦ Самара

От стоматологии до авиастроения – новый магниевый сплав пригодится везде!

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) изобрели технологию изготовления уникального биорезорбируемого магниевого сплава. Новый материал уже прошёл клинические испытания на животных и был применён при операции на человеке.

Разработанный в ТГУ способ гибридной обработки магниевых сплавов позволяет повысить их пластичность при одновременном увеличении их прочностных и усталостных свойств.



«Нашей задачей было сделать не просто сплав, а сплав, способный растворяться в организме без побочных эффектов», – поясняет директор научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ, профессор Дмитрий Мерсон. «С помощью этой технологии мы получили достаточно пластичный биосовместимый сплав, обладающий прочностью на уровне алюминиевых сплавов, но при этом легче их примерно на треть».



Сплав почти не имеет примесей, поэтому он не только прочен и пластичен, но и обладает ещё одним несомненным преимуществом – низкой ценой. Учёные лаборатории «Физика прочности и интеллектуальные диагностические системы» опорного ТГУ получили в федеральном агентстве Роспатент положительное решение на выдачу патента на разработанный ими способ гибридной обработки магниевых сплавов.

Уже успешно прошли доклинические испытания разработанных вариантов сплавов в лаборатории культур клеток ИЭМБ Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ). Получены хорошие результаты испытаний сплавов, как на цитотоксичность, так и на биосовместимость. Испытания показали, что разработанные магниевые сплавы являются полностью биологически безопасными и растворяются в организме животных без каких-либо для них последствий.



«Заниматься медициной без медиков в принципе невозможно», – сказал ректор ТГУ Михаил Криштал. «Поэтому у нас очень хороший симбиоз получился с Самарским государственным медицинским университетом. Это уже отработка схем взаимодействия наших вузов внутри Научно-образовательного центра Самарской области. Мы сейчас закупили технологическое оборудование на средства Правительства Самарской области, нам предоставлена такая возможность, причём это в рамках софинансирования программы развития опорного Тольяттинского государственного университета. Мы собираемся в ближайшее время начать производство медицинских изделий для того, чтобы проводить такие операции уже на системной основе».



Эти качества сплава пригодятся, например, в травматологии и челюстно-лицевой хирургии для лечения перелома костей. При установке штифтов и пластин из таких сплавов пациенту не потребуется повторной операции для их удаления.

По словам заведующего кафедрой и клиникой челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ, члена-корреспондента РАН, профессора, главного внештатного специалиста по челюстно-лицевой хирургии Минздрава Самарской области Ивана Байрикова, в ТГУ получен не просто биосовместимый материал, не дающий никаких аллергических или воспалительных реакций, а материал, имеющий свойство биодеградации. Во время экспериментов на животных ни в одном из органов выделительной системы специалисты не обнаружили продуктов распада.



«Нашей задачей было сделать не просто сплав, а сплав, способный растворяться в организме без побочных эффектов», – поясняет директор научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ, профессор Дмитрий Мерсон. «С помощью этой технологии мы получили достаточно пластичный биосовместимый сплав, обладающий прочностью на уровне алюминиевых сплавов, но при этом легче их примерно на треть».



В планах у Ивана Байрикова в сотрудничестве с учёными ТГУ создать на основе нового сплава нетканый материал со сквозной пористостью, пустоты которого будут заполняться либо стволовыми клетками, либо аутокостью (кусочками собственной кости пациента). Тогда растворяющийся магниевый сплав будет замещаться костным материалом, и поврежденная кость будет легче сращиваться и восстанавливаться. Это важно при опухолевых процессах и реконструктивных операциях на костях.

Независимое тестирование нового магниевого сплава, разработанного учёными ТГУ, в Национальном медицинском исследовательском центре им. Е.Н. Мешалкина (г. Новосибирск), дало столь же хорошие результаты. Здесь его планируют использовать в качестве материала для коронарных стентов, применяемых для восстановления функциональных возможностей коронарных сосудов и предъявляющих ещё более жесткие требования к используемым материалам.

Напомним, что Тольяттинский государственный университет входит в состав участников Научно-образовательного центра «Инженерия будущего», управляющей компанией которого является АНО «Институт регионального развития».

Магниевая тематика для опорного вуза является одной из приоритетных. Поэтому изобретение учёных университета может быть востребовано индустриальными партнёрами НОЦ. Применяться магниевые сплавы в качестве конструкционных или биорезорбируемых материалов могут не только в медицине, но и в машиностроительной, авиакосмической отраслях.

Смотрите видео на нашей официальной странице в Facebook

Вместе мы #EngineTheFuture - создаём будущее!



ДЛЯ СПРАВКИ:

Региональный научно-образовательный центр «Инженерия будущего» был создан в Самарской области в 2019 году по поручению Губернатора Дмитрия Азарова. Управляющая компания НОЦ «Инженерия будущего» – АНО «Институт регионального развития».

В консорциум НОЦ «Инженерия будущего» входят ведущие вузы Самарской области, а также других регионов: Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва, Самарский государственный медицинский университет, Самарский государственный технический университет, Тольяттинский государственный университет, Самарский государственный университет путей сообщения, Самарский государственный аграрный университет, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Пензенский государственный университет, Ульяновский государственный университет и Ульяновский государственный технический университет. Ведущие региональные научно-образовательные организации, институты развития, такие как Академия Ростеха, Президентская Библиотека имени Б.Н. Ельцина. Внешние партнеры: «Кванториум 63», Санкт-Петербургский государственный экономический университет. Якорные индустриальные партнеры: ГК «Ростех», ГК «Роскосмос», «Объединенная ракетно-космическая корпорация». Налажено взаимодействие с международными партнерами из Белоруссии, Мексики, Китая, Финляндии, Аргентины.

В ноябре-декабре 2019 года проведена серия стратегических сессий с участием федеральных экспертов и научного сообщества Самарской области. По результатам сформировались направления развития НОЦ «Инженерия будущего»: аэрокосмические системы, технологии, материалы и цифровые решения, транспортные системы, материалы, технологии и интеллектуальные решения, медицинские технологии, материалы и цифровые решения. Проекты этих направлений войдут в программу НОЦ «Инженерия будущего», которая сегодня формируется на уровне ректоров и будет представлена губернатором Дмитрием Азаровым в этом году в Москве. Задача – войти в следующую пятерку федеральных научно-образовательных центров и получить статус НОЦ мирового уровня.
Цель НОЦ «Инженерия будущего» – кооперация науки, образования и бизнеса для создания востребованных коммерческих проектов мирового уровня и развития кадрового потенциала для решения крупных научно-технологических задач.