Российские ученые разработали метод обработки магниевого сплава, позволяющий имплантатам из него дольше сохранять нужную форму и равномерно растворяться в организме. Над технологией работали специалисты МИСИС совместно с коллегами из МФТИ и Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН.
Магниевые сплавы рассматривают как альтернативу традиционным имплантатам из стали и титана из-за способности постепенно растворяться в организме, что исключает необходимость повторной операции. Однако большим минусом магниевых имплантов является низкая антикоррозийная устойчивость.
«Основной недостаток биорезорбируемых магниевых сплавов заключается в том, что без специальной обработки у них низкая коррозионная стойкость. Имплантат начинает растворяться еще до того, как кость полностью восстанавливается, и это может привести к осложнениям и повторной операции», — объяснил один из авторов исследования, заведующий лабораторией аддитивного производства НИТУ МИСИС Станислав Чернышихин.
В ходе исследования ученые смогли подобрать такой режим термообработки образца, напечатанного на 3D-принтере из магниевого сплава WE43, при котором растворение длится в полтора раза дольше. Кроме того, термообработка улучшила однородность структуры и уменьшила количество микродефектов в импланте.
«Мы впервые в России продемонстрировали, что на долговечность образца из магниевого сплава влияет уровень остаточных механических напряжений. Регулировать этот уровень можно с помощью заданных режимов термообработки. Остаточную пористость и технологические дефекты в сплавах после 3D-печати можно контролировать, управляя объемной плотностью лазерной энергии», — отметила сотрудник лаборатории аддитивного производства МИСИС Вероника Утяганова.