Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) предложили применять несколько титановых сплавов при 3D-печати костных имплантатов. Такой подход позволяет создавать устройства, лучше совместимые с организмом пациента. Исследователям удалось наделить отдельные участки имплантата свойствами, характерными для разных структурных зон натуральной кости. Результаты работы опубликованы в журнале Metals.
Разные части имплантата испытывают неодинаковые нагрузки и выполняют разные функции. Одним участкам необходима высокая прочность на изгиб, другим — поверхность, способствующая быстрому срастанию с костной тканью. В местах соприкосновения искусственного материала с живыми тканями также важно обеспечить антибактериальный эффект. Как отмечают в СПбПУ, один материал не способен одновременно отвечать всем этим требованиям и сохранять высокую устойчивость к различным воздействиям.
«Имплантат можно рассматривать не как изделие из единственного металла, а как конструкцию, отдельные области которой изготовлены из наиболее подходящего материала. При этом соединение между разными сплавами не должно становиться слабым местом — иначе такая конструкция может разрушиться», — пояснил один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник и доцент Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Игорь Полозов.