Учёные НГТУ создали шурупы из сверхпрочной оксидной керамики для операций на позвоночнике
В Новосибирском государственном техническом университете учёные открыли новый способ получения высокопрочной керамики и разработали технологию производства первых в России керамических шурупов для позвоночника. В отличие от металлических, они не требуют замены, и пациенту не понадобится повторная операция.
В начале апреля 2018 года учёные механико-технологического факультета были удостоены серебряных медалей Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «Архимед—2018». Сотрудникам опорного вуза Сибири удалось найти способ получения плотного керамического материала и разработать технологию производства шурупов для операций на позвоночнике. Ранее в России не производилось медицинских изделий из высокопрочной керамики.
Изделие применимо в травматологии и ортопедии и может быть использовано во время хирургических операций. Стоимость устройств, изготавливаемых из нового материала, в несколько раз меньше западных аналогов. И всё же одна из главных особенностей разработки не цена, а новый материал. Учёные НГТУ смогли увеличить прочность шурупа благодаря добавлению в состав сложных соединений (оксид алюминия с алюмомагнезиальной шпинелью). При вкручивании в кость во время операций новое изделие сохраняется в целостности, тогда как изделие из обычной керамики крошится. Новый материал увеличивает показатели устойчивости изделия к разрушению.
В отличие от используемых сейчас металлических шурупов керамика не вызывает аллергии и воспалений. Со временем металлические изделия медицинского назначения изнашиваются, поэтому их срок эксплуатации не превышает 10 лет. Разработка из оксидной керамики не требует замены, так что пациент будет избавлен от повторных хирургических вмешательств на позвоночник
Разработки по получению керамики и производству шурупов нового поколения запатентованы. Пробная партия новых шурупов уже изготовлена на АО «НЭВЗ-КЕРАМИКС». По результатам доклинических экспериментов сотрудниками НИИТО начаты исследования материала на животных. Уже несколько имплантатов вживлены поросятам, наблюдения показывают хорошие результаты по гипоаллергенности материала и скорости восстановления организма после оперативного вмешательства. Предполагается, что после испытаний шурупы будут использоваться для имплантации при заболеваниях и травмах позвоночника.
Один из авторов разработки, инженер кафедры Материаловедения в машиностроении Механико-технологического факультета НГТУ Нина Черкасова отметила: «Сегодня у исследователей часто нет взаимодействия с производственными компаниями, с другой стороны, производственник не всегда знает, кому и как поставить задачу на создание материалов и технологий. НГТУ в кооперации с НЭВЗ-КЕРАМИКС смогли соединить исследовательский потенциал вуза и возможности завода по производству востребованного медицинского изделия».
Область применения оксидной керамики не ограничивается медициной. Учёные отмечают, что материал также может быть использован в металлургии, радиотехнике, энергетике, теплотехнике и как база для создания других новых материалов.
Ранее сообщалось, что НЭВЗ-Керамикс планирует к концу 2018 г. запустить линию по производству первого в России эндопротеза коленного сустава с элементами из высокопрочной керамики, также разработанного на Механико-технологическом факультете НГТУ. Эндпротез уже внедрен в производство и медицинскую практику, пациентам установлено более трех тысяч протезов.
