Исследователи Московского авиационного института разрабатывают способ наносить пористый слой из титановых порошков на эндопротезы тазобедренного сустава. В пресс-службе МАИ сообщили ТАСС, что технология нацелена на повышение надёжности изделий и снижение затрат на их производство.
Пористая поверхность нужна для фиксации имплантата без костного цемента. Костная ткань прорастает в углубления покрытия и за счёт этого сцепляется с протезом. В МАИ предлагают управлять размером, расположением и долей пор, подбирая частицы порошка разной величины.
В работе используют ВТ1-0 и ВТ6. Первый материал представляет собой технически чистый титан, устойчивый к коррозии и совместимый с живыми тканями. Второй содержит алюминий и ванадий и рассчитан на высокие нагрузки. Исследователи планируют использовать порошки трёх фракций: самые мелкие частицы имеют размер 25–50 мкм, самые крупные — 250–300 мкм.
Порошок смешивают с поливиниловым спиртом, который служит связующим, и поваренной солью, которая нужна для образования пор. Смесь наносят на шероховатые пластины и прессуют. Затем связующее и соль удаляют выжиганием, после чего проводят высокотемпературный отжиг в вакууме. Он соединяет частицы порошка друг с другом и закрепляет слой на основе.
Сейчас команда проверяет, как пропорции компонентов и усилие прессования меняют размер пор и структуру поверхности. Руководитель проекта Ольга Гвоздева отметила, что для получения покрытия достаточно механического пресса и вакуумной электропечи.
Работу ведёт лаборатория «Материаловедение» института «Новые материалы и производственные технологии» МАИ при поддержке Российского научного фонда. Разработчики ставят перед собой задачу снизить себестоимость протезов и сократить число повторных операций, которые проводят при осложнениях или для коррекции результатов эндопротезирования.