«Основная идея заключается в том, чтобы блокировать выход в организм токсичного ванадия, который содержится в медицинском сплаве титана ВТ6. Для этого необходимо наносить на поверхность имплантатов биосовместимые покрытия, отличающиеся высокой адгезией к подложке, твердостью и длительным сроком службы, — рассказывает руководитель проекта главный научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники ИСЭ СО РАН профессор, доктор технических наук Николай Николаевич Коваль. — В ходе работы над проектом мы планируем регулировать элементный состав покрытий, задавая им нужные механические, трибологические и коррозионные свойства, в зависимости от назначения имплантата, от того, с какими именно тканями ему придется взаимодействовать (костными, хрящевыми или мягкими)».
Как пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники ИСЭ СО РАН доктор технических наук Максим Сергеевич Воробьев, процедура нанесения покрытий состоит из нескольких этапов. Прежде всего, имплантаты, которые подвергнутся напылению, должны пройти первичную очистку. Затем заготовки (от нескольких десятков до сотен, а концу работы над проектом эта цифра должна вырасти до тысячи штук) загружаются в вакуумную камеру, подвешиваются на специальную карусель, на которую направлены сразу два источника плазмы: газовой и металлической.
Одновременно с этим процессом с помощью разработанного специалистами лаборатории плазменного источника с накаленным катодом «ПИНК» ведется ионно-плазменная активация поверхности изделий, а впоследствии — плазменно-ассистированное напыление: в вакуумную камеру поступает активный кислород, инертный аргон, а при необходимости и другие газы. Аргон позволяет дополнительно очистить поверхность заготовок, а активный кислород образует на поверхности заготовок оксиды титана, ниобия и циркония, которым и предстоит стать защитным барьером между имплантатом и человеческим организмом.
В планах томских и ставропольских ученых — создать защитные покрытия не только на основе оксидов, но и на основе сплавов титан — ниобий, титан — ниобий — цирконий, а также среднеэнтропийных и высокоэнтропийных сплавов. Все предусмотренные грантом клинические испытания будут проводиться на базе Ставропольского государственного медицинского университета.
«Ежегодно специалистами-имплантологами закупается примерно полтора миллиона имплантатов, при этом 97 % из них импортные, поэтому сейчас есть огромная потребность в собственной российской высококачественной медицинской продукции, которую бы отличали хорошая приживаемость и прочностные характеристики. В рамках реализации нескольких грантов нам удалось создать прототип высококачественного отечественного имплантата конусной формы из высокопрочных сплавов титана, отвечающий этим требованиям», — рассказал руководитель работ со стороны СтГМУ, кафедра стоматологии общей практики и детской стоматологии, главный врач Северо-Кавказского медицинского учебно-методического центра профессор, доктор медицинских наук Александр Александрович Долгалев.
