Уфимские ученые создали нанотитан для имплантов, который не имеет аналогов в мире
Основными материалами для производства дентальных имплантов являются коммерчески чистый титан марки Grade 4 и титановые сплавы. Разработка уфимских ученых – нанотитан – улучшенный материал. По заверениям производителя, он превосходит чистый титан по многим параметрам и не имеет недостатков сплавов.
Как отмечает один из разработчиков нанотитана – директор НИИ физики перспективных материалов УГАТУ Руслан Валиев, металлические материалы для имплантов в мире совершенствуют в основном способом легирования, то есть добавления различных примесей для прочности. Уфимские ученые пошли иным путем: лучшие свойства чистому титану удалось придать за счет создания наноструктуры.
Чистый титан подвергается высокому давлению и сильной монотонной деформации так, что его кристаллическая решетка сжимается в 1000 раз и становится ультрамелкой. Метод называется интенсивной пластической деформацией (ИТД) с применением равноканального углового прессования по схеме конформ (РКУП-К). Благодаря ему материал приобретает мелкозернистую наноструктуру.
Технология российских ученых запатентована. По ней уже идет промышленное производство нанотитана – выпускается 2,5 тонны в год в виде прутка. Есть перспектива увеличения, так как для рынка имплантов в России требуется, по оценкам экспертов, 15 тонн в год. Также право на использование патента продано в США за 1 млн долларов.
Реакцию организма на новый материал много лет проверяли в сериях экспериментов на животных – нанотитан проявил себя как биологически инертный и нетоксичный металл. Также УГАТУ совместно со специалистами из Чехии проводили испытания чешских имплантов VINAT из российского нанотитана. В Чехии к 2022 году пациентам установили уже более 5000 имплантов из этого материала.
Благодаря свойствам нанотитана дентальные импланты можно делать меньшего диаметра – до 2 мм, без потери прочности. Кроме имплантов из материала изготавливают мини-пластины и шурупы для челюстно-лицевой хирургии, которые уже показали свои преимущества в доклинических испытаниях и экспериментах, а также ортопедические импланты и другие медицинские изделия.
Российская академия наук считает производство нового материала перспективным: нанотитан может конкурировать с современными зарубежными материалами. В РАН отмечают, что сегодня применять нанотитан в условиях санкций было бы особенно полезно. Россия производит 17% мирового титана, что составляет 200 тысяч тонн в год – санкции здесь не страшны. А вот рынок готовых медицинских изделий развит слабо – доля российских имплантов мала, и чаще они относятся к бюджетному сегменту, не могут конкурировать с зарубежными разработками. В РАН считают, что новый материал поможет исправить эту ситуацию.
