Elastiska metallstavar. Kredit:NUST MISIS
NUST MISIS -forskare tillsammans med sina kollegor från Ecole de Technologie Superiore (Montreal, Kanada) har upplevt en ny kombination av legeringsbearbetning som producerar fasta och hållbara implantat som är fullt kompatibla med människokroppen. Forskningsartikeln publiceras i Journal of Alloys and Compounds .
Författarna försökte utveckla en industriell teknik för tillverkning av metallstångsbestånd som används vid tillverkning av moderna benimplantat, och i synnerhet för behandling av ryggradsproblem. Denna nya generation av legeringar är baserad på Ti-Zr-Nb (titan-zirkonium-niob), som har ett högt funktionellt komplex och så kallad "superelasticitet, "förmågan att återställa den ursprungliga formen efter upprepad deformation.
Enligt forskare, dessa legeringar är den mest lovande klassen av metalliska biomaterial. Detta beror på den unika kombinationen av deras biokemiska och biomekaniska egenskaper:Ti-Zr-Nb skiljer sig från fullständig biokompatibilitet av komposition och hög korrosionsbeständighet, samtidigt som det uppvisar hyperelastiskt beteende som liknar det "normala" benbeteendet.
"Vår metod för kombinerad termomekanisk bearbetning av legeringar - i synnerhet radiell förskjutningsvalsning och roterande smide-gör det möjligt för forskare att få ämnen av högsta kvalitet för biokompatibla implantat genom att kontrollera deras struktur och egenskaper. Sådan bearbetning av ämnen ger dem ett enastående motståndskraft mot trötthet och övergripande funktionell stabilitet, "sade Vadim Sheremetyev, en av forskningsförfattare, och en senior forskningsassistent på NUST MISIS.
Elastiska metallstavar. Kredit:NUST MISIS
Enligt forskarna, de högkvalitativa stavlagren har redan hittat en potentiell kund. En stor rysk tillverkare av medicinska produkter av titan är en industriell partner i NUST MISIS projekt. Tillsammans med dem, forskare utvecklar nu en teknik för att erhålla strålar för spinal transpedikulär fixering, vilket bör förbättra terapikvaliteten vid svåra fall av skolios.
Dessutom, forskarna utvecklar nu den termomekaniska bearbetningen och optimerar tekniklägen för att få material av nödvändig form och storlek med den bästa komplexiteten av egenskaper.