Тантал — и никаких мук: ученые в 30 раз повысили прочность имплантов костей

Исследователи из Саратова создали специальное покрытие для увеличения прочности вживляемых в организм костных титановых имплантов. В его основе редкий металл — тантал.

Ученые Саратовского государственного технического университета имени Ю.А. Гагарина (СГТУ) придумали, как повысить прочность титановых имплантов, служащих для сращивания костей после тяжелых травм и переломов. Они разработали для таких изделий особое покрытие на основе редкого металла тантала, сообщают «Известия».

Необходимость такой разработки связана с тем, что титановая поверхность имплантов, несмотря на их прочность и биосовместимость, может постепенно разрушаться под действием нагрузок. Особенно актуальна эта проблема в местах повышенного трения при ходьбе, например, в суставах.

Сообщается, что исследователи пробовали наносить танталовое покрытие разными методами и сравнивали полученные результаты. Так, чистый тантал почти не изменил свойства титановых образцов, тантал с оксидом сделал их тверже практически в 20 раз, а нанесение тантала и его оксида слоями позволило достичь показателя твердости в 30 раз выше исходного. Это стало возможным, благодаря неоднородности покрытия — сверхтвердые включения окружала более мягкая и пластичная матрица. У имплантов с таким покрытием  твердость матрицы оказалась выше почти втрое, а твердость включений — в 25–30 раз выше, чем у чистого титана.

«Танталсодержащие покрытия со сверхтвердыми включениями позволят повысить качество и эффективность использования титановых изделий в особо сложных условиях в восстановительной медицине,

— цитирует издание руководителя проекта, заведующего кафедрой «Материаловедение и биомедицинская инженерия» СГТУ Александра Фомина.

Разработчики надеются, что их изобретение сможет применяться не только в травматологии, но и при изготовлении протезов, хирургических инструментов, а также в стоматологии.