Костные имплантаты напечатают из нескольких титановых сплавов

Учёные Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого предложили изготавливать костные имплантаты методом 3D-печати, используя разные титановые сплавы для разных участков. Это позволит сделать каждый слой с необходимыми характеристиками, приблизив конструкцию к настоящей кости. Обычно имплантаты делают из одного материала, но от разных зон требуются разные свойства: где-то прочность на изгиб, где-то быстрое срастание с костью, а в местах контакта с тканями — антибактериальный эффект. Один сплав не может удовлетворить все эти требования. В СПбПУ доказали, что при селективном лазерном плавлении можно сочетать биосовместимые сплавы: Ti15Ta, Ti10Ta2Nb2Zr и Ti13Nb13Zr5Cu (последний содержит медь и подавляет бактерии). Между разными сплавами образуются переходные зоны толщиной в сотни микрометров, которые не уступают исходным материалам по прочности. Реакцию клеток кости и десны проверяли в лаборатории. Чтобы ещё сильнее приблизить имплантат к реальной кости, учёные предлагают регулировать пористость каждого слоя. Однако до клинического применения необходимо изучить усталостные характеристики, коррозионное поведение и биологический отклик переходных зон между сплавами. «Имплантат можно представить не как деталь из одного металла, а как конструкцию, разные участки которой сделаны из наиболее подходящего для них материала. При этом между разными материалами не должно быть слабого "шва", иначе такой конструктор "развалится», — объяснил соавтор работы, ведущий научный сотрудник, доцент Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Игорь Полозов.