Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали инновационную технологию, позволяющую значительно снизить затраты на производство нанопористых материалов, используемых в костных имплантатах. Этот передовой подход исключает необходимость в дорогих и токсичных компонентах, что не только ускоряет производственный процесс, но и сокращает энергетические затраты, сообщили в пресс-службе университета «Газете.Ru».
Каждый год в мире осуществляется от 3,5 до 4 миллионов операций, связанных с восстановлением костей, что делает эту область медицины второй по популярности после переливания крови. Нанопористые структуры, схожие с губкой, являются ключевыми элементами имплантатов, поскольку их пористая поверхность способствует быстрому заживлению тканей и постепенному замещению искусственного материала естественной костью.
Традиционный метод производства нанопористых материалов — bottom-up — требует использования поверхностно-активных веществ (сурфактантов), которые затем необходимо удалять, что увеличивает временные и энергетические затраты.
В качестве альтернативы ученые из Пермского Политеха предложили метод top-down, при котором пористая структура образуется за счет контролируемого нагрева фосфата магния. Оптимальные условия обработки (90°C в течение 2 часов 40 минут) позволяют получать поры размером 5–10 нанометров без необходимости применения дополнительных химических веществ.
Данная разработка открывает новые горизонты для снижения цен не только на медицинские имплантаты, но и на системы очистки воды, промышленные катализаторы и другие высокотехнологичные материалы. В будущем исследователи намерены адаптировать эту методику для работы с различными соединениями.
Ранее российские ученые также нашли пути удешевления производства эндопротезов.