В НЭТИ создали технологию производства керамического порошка для эндопротезов

Разработку технологии синтеза субмикронного порошка α-Al₂O₃ с использованием отечественного сырья для производства медицинской керамики выполнили специалисты Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ), 4 августа сообщает пресс-служба вуза.

Ученые НГТУ НЭТИ, вошедшего в Консорциум по новым функциональным материалам, работают над проектом в Центре компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами», созданном на базе Новосибирского государственного университета.

Научному коллективу Новосибирского государственного технического университета НЭТИ в рамках проекта была поставлена цель создать полный цикл производства биоинертной керамики для эндопротезов суставов, начиная от синтеза керамического порошка и до выпуска готовых изделий.

Руководитель разработки, заведующий лабораторией керамических и металлокерамических материалов НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Сергей Веселов пояснил:

«Керамические материалы на основе оксида алюминия и диоксида циркония широко применяются для изготовления эндопротезов, подверженных в процессе эксплуатации интенсивному нагружению, — тазобедренных и коленных суставов. Прежде всего, благодаря таким преимуществам, как высокая износостойкость, срок службы керамического импланта достигает 20 лет — в отличие от металлического аналога. Кроме того, у продуктов износа керамики суставов отсутствует цитотоксичность — материалы биоинертны по отношению к организму человека».

В настоящее время в производстве алюмооксидной керамики для крупных суставов, таких как тазобедренные и коленные, лидируют Япония, Швейцария и Германия, рассказал ученый. В России керамическое сырье для медицинской керамики не производится, что делает страну импортозависимой от поставок керамических компонентов для эндопротезов.

«В связи с этим,  — пояснил Сергей Веселов, — мы поставили перед собой задачу разработать полную отечественную производственную цепочку на российских компонентах: от сырья до готовых изделий».

Работая над технологией синтеза субмикронного порошка α-Al₂O₃, коллектив лаборатории керамических и металлокерамических материалов в ходе исследований добился возможности управлять отдельными физико-механическими свойствами получаемого керамического материала.

Ученые разработали, например, методы управления геометрическими параметрами синтезируемого порошка, чтобы изготавливать керамику с заданными механическими свойствами.

Полученные в лаборатории опытные образцы керамического порошка обладают качествами, ставящими его в один ряд с продукцией ведущих мировых производителей. Так, химическая чистота порошка составляет более 99,5%, дисперсность — менее 0,5 мкм, а в его фазовом составе α-Al₂O₃ более 99%.

Синтезированный в НГТУ НЭТИ порошок в настоящее время тестируется в лабораторных условиях для получения алюмооксидной керамики. Одновременно с этим научный коллектив, руководимый Сергеем Веселовым, запустил совместно с Центром НТИ по новым функциональным материалам НГУ процесс патентования ключевых этапов технологии создания порошка.