Титановое стекло для суставов – последние японские разработки

В результате проведенных исследований, японским ученым удалось создать титановое металлическое стекло, которое способно крепко связывать костный апатит. Экспериментальный искусственный сустав для пальцев уже прошел успешные испытания.

Для того чтобы его можно было использовать в медицинских целях, состав стекла был оптимизирован в университетских лабораториях Тохоку. Затем в Токийском институте приступили к изучению опытной методикой обработки материала, дающей возможность изготовить биоактивную мембрану. Ее в дальнейшем и планируется применять для соединительной оболочки костных тканей. Технологическими особенностями обработки, способствующей повышению прочности готового изделия, занимались в НИИ Университета Осаки.

Итоговый материал получился в три раза крепче используемого в настоящее время в протезировании титана, а по модулю упругости максимально близок к аналогичным показателям кости. Кроме того, в составе оптимизированного стекла не содержится никеля, а значит, его можно считать неконцерогенным. Это дает разработке значительное преимущество перед сталью, применяемой в тех же целях.

Благодаря коэффициенту упругости близкому к костному, титановое стекло лучше сопротивляется деформации, чем титановый сплав. Кроме того, при скользящих перемещениях оно не дает абразивной пыли.

Одним из ноу-хау исследователей является применение слоя аморфного оксида титана, напыляемого на стеклянную поверхность в результате гидротермального синтеза. Это позволяет значительно увеличить связующие свойства материала. Промежуточный слой оксида, подчеркивает один из разработчиков, Нобуиро Матсусита, доцент Токийского технологического института, покрывая костный апатит, способствует надежному скреплению кости с изготовленным суставом.

Проведение данных исследований стало возможным в рамках Совместного научно-исследовательского проекта по разработке металлического стекла и технологии сустава неорганической природы, которым три японских института занимаются уже около пяти лет.