2020-8-3 13:10 |
Российские студенты разрабатывают материал, продлевающий срок службы эндопротезов
Команда студентов НИТУ «МИСиС» занимается разработкой самоармированного полимерного композита для эндопротезирования.Благодаря возросшему пределу прочности и износостойкости материала, вкладыши из него могут продлить срок службы эндопротезов по меньшей мере в 1,5 раза. Разработка поддержана благотворительным фондом «Искусство, наука и спорт» в рамках студенческого научного конкурса «ТурНИР».Эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов – довольно сложная операция, показанная как при сложных несрастающихся переломах, так и при хронических заболеваниях кости: артрите, артрозе, дисплазии сустава. На сегодняшний день для изготовления вкладышей эндопротезов применяются керамика и полимеры, однако они не лишены недостатков: керамика довольна хрупкая, а полимерные вкладыши стираются через 10-15 лет, что приводит к необходимости замена протеза.Коллектив студентов, работающих в Центре композиционных материалов НИТУ «МИСиС» под руководством научного сотрудника центра, к.т.н. Дилюса Чукова разрабатывает материал, который может продлить срок службы эндопротезов тазовых суставов минимум в 1,5 раза. Материал планируется использовать в качестве вкладыша между ножкой эндопротеза, закрепленной в бедре, и частью, закрепленной в тазовой кости. Именно такой вкладыш принимает на себя все трение, обеспечивая подвижность соединения компонентов протеза.Полное название материала – самоармированный композиционный материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). СВМПЭ уже широко применяют в протезировании, однако низкая износостойкость вынуждает искать способы дополнительного укрепления материала. Отличительная особенность разработки студентов НИТУ «МИСиС» – отсутствие каких-либо других компонентов, кроме самого СВМПЭ – армирование происходит иными по структуре волокнами того же самого материала.«Мы берем волокна СВМПЭ, обрабатываем их методом горячего прессования, а затем охлаждаем. В процессе формируется структура, совмещающая в себе волокна и изотропную фазу материала, «обволакивающую» их. Согласно проведенным испытаниям, композит получается более жестким и более прочным. Прочность таких композитов может достигать 170 МПа против 25 МПа у неармированного полимера», – комментирует один из авторов разработки, выпускник магистратуры НИТУ «МИСиС» Дмитрий ЖеребцовПока что команда изготовила образцы композита только с продольными волокнами СВМПЭ. В дальнейших планах – создать новую пресс-форму и сделать образцы, совмещающие продольные и поперечные волокна. Молодые ученые считают, что это позволит оптимизировать материал и, следовательно, еще сильнее продлить его потенциальный срок службы.
Подробнее читайте на rusplt.ru ...
