Ученые нашли биоматериал, который заменит человеческие кости

Исследовательская группа открыла биоматериал на основе кобальта и хрома, который имитирует гибкость человеческих костей и обладает превосходной износостойкостью.

Новый биоматериал предлагают использовать для изготовления имплантатов, например, для эндопротезирования тазобедренного или коленного суставов и костных пластин.

На сегодняшний день большинство металлических биоматериалов жестче, чем человеческие кости, и использование их в качестве имплантатов приводит к атрофии костей — состоянию, при котором плотность костной ткани снижается из-за разрушения костного вещества и структуры. А биоматериалы с повышенной гибкостью теряют свою износостойкость.

Авторы сосредоточились на том, чтобы уменьшить разрыв по модулю Юнга между металлическими имплантатами и человеческими костями. Когда материал гибкий, он имеет низкий модуль Юнга. Когда он жесткий, то модуль Юнга высокий. 

Новый биоматериал на основе Co-Cr имеет низкий модуль Юнга (10-30 ГПа), почти тот же, что и человеческие кости, а также обладает высокой износостойкостью. 

Авторы использовали метод циклической термообработки и получили крупные монокристаллы размером в несколько сантиметров. Команда создала сплав Co-Cr-Al-Si (CCAS). Его скорость восстановления деформации составила 17% — это в два раза больше, чем у коммерческих сплавов с памятью формы Ti-Ni.

На следующем этапе работы команда собирается еще лучше изучить свойства материала, чтобы понять, как применить его оптимальным образом. 

Hightech.fm