Наиболее эффективные решения сложных проблем часто рождаются на стыке нескольких научных направлений. Яркое подтверждение этому - междисциплинарный проект, поддержанный РНФ, в реализации которого участвуют сразу три научных института - Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт сильноточной электроники СО​ РАН и Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН), г.Новосибирск" href="http://www.niboch.nsc.ru/">Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

В 1959 году Уильям Дж. Бюхлер , сотрудник лаборатории морской артиллерии США, разработал уникальный интерметаллид - никелид титана. Этот материал - "умный", он способен восстанавливать первоначально заданную форму при изменении температуры или после снятия приложенной нагрузки. Созданный изначально для обшивки носового обтекателя американского морского транспортного средства "Polaris", никелид титана нашел свое применение в самых разных сферах - от авиации и покорения космоса до архитектуры и индустрии моды. 

Благодаря своим свойствам этот материал просто незаменим в самых разных областях медицины - в ортопедии, ортодонтии, сердечно-сосудистой хирургии. Однако здесь есть одно "но"... Никель, составляющий 50 процентов сплава - токсичный металл, и его большая концентрация может нанести серьезный урон здоровью человека. Как защитить ткани организма от вредного воздействия на весь срок службы имплантатов? Ведь в современных биосовместимых имплантатах нуждаются сотни тысяч людей.

Наиболее эффективные решения сложных проблем часто рождаются на стыке нескольких научных направлений. Яркое подтверждение этому - междисциплинарный проект, поддержанный РНФ, в реализации которого участвуют сразу три научных института - Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт сильноточной электроники СО РАН и Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН), г.Новосибирск" href="http://www.niboch.nsc.ru/">Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

За последние 20 лет в мире было установлено более 10 миллионов кардиологических стентов, среднеевропейской нормой является 1000–1300 на 1 миллион жителей! Ежегодно в мире выполняется около полутора миллионов операций эндопротезирования тазобедренных суставов. В США с населением 250 миллионов человек их проводится около 500 тысяч; в Германии с населением 80 миллионов — 180; в Австралии, где проживает 22 миллиона человек, — 34… В России с численностью населения в 142 миллиона человек совершается лишь 30–35 тысяч таких операций в год, а реальная потребность составляет около 300 тысяч. Такое несоответствие объясняется высокой стоимостью медицинских изделий, а также отсутствием отечественных импортозамещающих технологий. Для того, чтобы его преодолеть, необходимо совершить три шага.

Шаг первый

Необходим мощный научный задел. В ИФПМ СО РАН на протяжении двадцати лет ведутся фундаментальные исследования в области медицинского материаловедения, получен ряд значимых результатов, прежде всего, разработаны многослойные функциональные покрытия.

"Многие имплантаты устанавливаются эндоскопически, поэтому они должны быть гибкими и сохранять исходную форму, — рассказывает руководитель проекта Людмила Мейснер, профессор, главный научный сотрудник ИФПМ СО РАН. — Например, имплантаты для периферических сосудов, располагающиеся под коленом, испытывают колоссальные нагрузки! Создать их в настоящее время возможно из трех видов материалов — сплава кобальт-титан-молибден, медицинской стали определенных марок и никелида титана. В сталях содержится около 30 процентов никеля, они сильно подвержены коррозии. Кобальт и хром являются тяжелыми элементами, активно влияющими на процессы метаболизма. Задача материаловедов — сделать поверхностные слои, которые выполнят функцию защитного барьера. При этом они обязательно должны обладать теми же свойствами эластичности".

​Учеными предложены альтернативные комбинации на основе титана, но без персоны «нон грата» в медицине — токсичного никеля. Ими стали титан-тантал и титан-ниобий, которые при температуре человеческого тела наделены высокой (резиноподобной) эластичностью и хорошей биомеханической адаптивностью. В этом и заключается «ноу-хау» проекта — формирование на поверхности имплантата из никелида титана тонкого (толщиной не более 2 микрон) слоя сплава с функциональными свойствами, подобными свойствам основного материала, но не содержащего никель.

Ольга Булгакова

Наука в Сибири

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1831
  • 06/07/2017

    РНФ подвел итоги первых конкурсов президентской программы

    По результатам первых трех конкурсов Президентской программы поддержано 504 инициативных проекта молодых ученых размером 1,5-2 миллиона рублей ежегодно, 239 молодежных научных групп с финансированием в 3-5 миллионов рублей и 31 лаборатория с финансированием со стороны Фонда в 30 миллионов рублей и софинансированием бизнеса или учредителя в 2 миллиона.
    3307
  • 21/06/2018

    Как проекты РФФИ трансформируют реальность

    Словосочетание «фундаментальная наука» вызывает мысли о чем-то очень туманном и абстрактном? Томские ученые уже давно опровергли эти стереотипы в сотрудничестве с Российским фондом фундаментальных исследований.
    546
  • 22/01/2018

    Молодые сибирские ученые получат поддержку Президента России

    ​Совет по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации объявил победителей конкурса 2018—2020 года на получение стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам.
    1203
  • 04/07/2018

    РНФ выделил гранты на более 800 исследований молодых ученых в 2018 году

    ​Российский научный фонд (РНФ) поддержал 503 проекта молодых ученых, которые будут получать 1,5-2 миллиона рублей на проведение своих исследований ежегодно, и 313 молодежных научных групп с финансированием в 3-5 млн рублей в рамках "молодежных" конкурсов Президентской программы исследовательских проектов 2018 года.
    576
  • 04/04/2017

    Премию Думы Томской области получат 39 молодых талантов

    На 6-м собрании областного парламента депутаты приняли постановление «О присвоении звания «Лауреат Премии Законодательной Думы Томской области» 2016 года». По итогам экспертной оценки введены четыре дополнительные премии и, таким образом, лауреатами-2016 станут 39 юных дарований и молодых ученых.
    1822
  • 05/05/2016

    Сибирские ученые - победители конкурса 2016 года по государственной поддержке ведущих научных школ

    ​Совет по грантам Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации отметил сибирских ученых. Математика и механика.
    2440
  • 27/04/2016

    Сибиряки - победители конкурса на получение стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов

    Среди получивших поддержку — сибирские исследователи, работающие в области энергоэффективности и энергосбережения, ядерных, космических, медицинских и стратегических информационных технологий.    Направление модернизации — энергоэффективность и энергосбережение, в том числе вопросы разработки новых видов топлива: Адонин Сергей Александрович — Институт неорганической химии им.
    3295
  • 01/12/2016

    Сибиряки - победители конкурса 2017 года по государственной поддержке молодых российских ученых

    Подведены итоги конкурсов на право получения в 2017-2018 гг. грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. В соответствии с Положением  о выделении грантов Президента Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 27 апреля 2005 года № 260, и на основании результатов экспертизы конкурсных заявок на право получения в 2017-2018 гг.
    2668
  • 17/03/2017

    Сибирские физики создадут точнейшие атомные часы

    Ученые из Института лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и из Новосибирского государственного технического университета разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf.
    1573