БИОСОВМЕСТИМЫЕ НАНОСТРУКТУРНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
Назначение разработки:
Изготовление имплантатов, работающих под нагрузкой - ортопедических и стоматологических протезов, зубных коронок, имплантатов в челюсно-лицевой хирургии, искусственных сочленений, фиксаторов и др.
Техническая характеристика:
Характеристики покрытий на основе карбонитрида титана:
- твёрдость, ГПа 25...40;
- модуль упругости, ГПа 170...270;
- адгезионная прочность, Н, до 50;
- величина упругого
восстановления %, до 75;
- коэффициент трения на воздухе
и в физиологических средах 0,12...0,22;
- скорость износа, мм куб./Нм 10[-6]...10[-7];
- шероховатость поверхности
Rms, нм/ 0,13...1,5.
Стадия готовности разработки:
Опробовано в режиме опытной эксплуатации
Описание разработки:
() Металлы и сплавы, используемые в медицинской практике, вызывают реакции отторжения, поэтому на их поверхность должен наноситься биоактивный слой, например, гидроксиапатита (ГАП) обеспечивающего надёжную фиксацию с костной тканью in vivo. Однако механические (прочность, трещиностойкость) и трибологические свойства ГАП довольно низки, что не позволяет использовать керамику в качестве заменителя костной ткани для несущих нагрузку частей опорно-двигательного аппарата и корневых дентальных имплантов. Разработан новый подход к конструированию твёрдых биосовместимых тонкоплёночных материалов, обладающих высокоми физико-механическими характеристиками. В покрытии на основе карбида, карбонитрида или силицида титана вводятся дополнительные элементы Са, Si, Zr, О, позволяющие улучшить их биосовместимость, механические и трибологические свойства. Дополнительные компоненты вводятся путём магнетронного распыления композиционных мишеней, полученных методом самораспрастраняющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Главное отличие от традиционных PVD-методов состоит в том, что в процессе ионной бомбардировки СВС-мишени происходит вбивание и перенос на подложку как металлических, так и неметаллических элементов. Метод позволяет наносить наноструктурные тонкоплёночные биосовместимые покрытия на поверхность различных медицинских изделий, выполненных из фторопласта, пластика, нержавеющей стали, кобальтовых и титановых сплавов, в том числе капилярно-пористых разветвлённых титановых покрытий. Возможно нанесение многокомпонентных покрытий (пять и более элементов) в широких диапазонах химического состава. Комбинация высоких механических свойств с биосовместимостью и отсутствием токсичности позволила получить качественно новые перспективные материалы. По результатам лабораторных in-vitro, in-vivo исследований на фибробластах и остеобластах продемонстрирована безвредность покрытий, их высокая биосовместимость, тромбостойкость (искусственные сосуды), отсутствие токсичности и различной реакционной способности.
Возможность передачи за рубеж:
Продажа патентов Совместное доведение до промыш. уровня
Фотоприложение
Cтрана
Россия
За дополнительной информацией обращайтесь: E-mail: gal@uintei.kiev.ua
|