В ТГУ разработали покрытие для имплантов, ускоряющее процесс формирования замещающей костной ткани
Ученые ТГУ создали биоактивное композиционное покрытие, ускоряющее интеграцию замещающей конструкции в организм. За это открытие разработчик получил стипендию президента России.
Аспирант физико-технического факультета ТГУ, сотрудник лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов Кирилл Дубовиков занимается исследованиями по созданию имплантов для восстановительной хирургии. Недавно на базе лаборатории разработано биоактивное композиционное покрытие, ускоряющее интеграцию замещающей конструкции в организм. За эту работу аспирант ТГУ удостоен стипендии президента России. Описание исследований и производства покрытия Кирилл Дубовиков и его коллеги представили в статье, которая опубликована в престижном международном журнале Ceramics International (Q1).
Задачей исследования, проведенного материаловедами ТГУ, было создание нового покрытия для имплантов из никелида титана, используемых для пластического замещения костных дефектов. При этом в качестве покрытия используется гидроксиапатит – фаза на основе фосфата кальция, которая является главной составляющей минеральной компоненты кости человека. Он способствует приживлению замещающей конструкции при коррекции травматических повреждений костного каркаса даже в сложных случаях, например, у пациентов с остеопорозом.
«Мы наносили покрытие из коррозионно-стойкого и биоактивного слоев. Коррозионно-стойкое, толщиной 250 нм, наносили первым на подложку из никелида титана с помощью магнетронного распыления, а биоактивное, толщиной около 1,5 мкм, напыляли поверх коррозионно-стойкого плазменно-ассистированным ВЧ-распылением, – говорит Кирилл Дубовиков. – Затем проверяли, как параметры осаждения, такие как ток плазмогенератора, ускоряющее напряжения и давление в камере влияют на структуру, фазовый состав и свойства биоактивного покрытия».
Экспериментально мы смогли подобрать оптимальный режим для производства покрытия. Коррозионные испытания изготовленных образцов показали, что покрытие из гидроксиапатита растворяется в жидкостях, симулирующих человеческие жидкости; при этом коррозионностойкий слой сохранил свою структуру, не поддавшись коррозии.
«В ходе in vitro испытаний было установлено, что мезенхимальные стволовые клетки из жировой ткани способны дифференцироваться в остеобласты, которые образуют костный (кальцинированный) межклеточный матрикс, – поясняет Кирилл Дубовиков. – Это говорит о том, что сформированное нами покрытие гидроксиапатита способно ускорять процесс направленного формирования костной ткани».
Добавим, что в 2023 году Кирилл Дубовиков получил другую престижную награду – персональную стипендию имени Камила Валиева, выдающегося советского и российского физика. Молодой ученый ФТФ ТГУ участвует в крупных проектах, поддержанных Российским научным фондом, мегагрантом правительства России и федеральной программой «Приоритет 2030». Цель проектов – разработка замещающих конструкций и покрытий для восстановительной медицины, которые помогут вернуть качество жизни пациентам с тяжелыми патологиями.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно