Архив за етикет: пяна

Фрактурите ще се лекуват с пяна от титан

Гъвкавият порест материал на базата на титана може да помогне да се излекуват тежки травми. Немски учени са създали материал, който буквално се сраства с костите.

Новият вид имплантант представлява титанова пяна, която по структура прилича на човешките кости. Тя не само снижава натоварването на естествените тъкани, но и допринася за по-трайното слепване на костите.

Колкото по-голямо натоварване изпитва костта, толкова по-силна става тя. Тези части от човешкия скелет, които изпитват по-малко напрежение имат по-малка плътност на костната тъкан. Натоварването също стимулира растежа на костите. Именно този ефект се планира да се използва за свързване на порест имлантант с костите.

Сред всички налични медицински материали най-голямо значение за изискванията на костен имплантант има титановата сплав Ti6Al4V. Тя е много стабилна, устойчива и се понася добре. За съжаление, при високи температури, титана реагира с кислород, азот и въглерод, което значително стеснява обхвата на наличните производствени процеси. За това е много трудно масовото производство на сложноструктурирания титанов имплантант.

Използваните имплантанти днес се свързват с костите механично чрез различни приспособления. Поради факта, че титана е много по-яг от коста, имплантантите рано или късно ще излязат от строя, а това ще доведе до по-чести, опасни и травмиращи операции при замяната им. Освен това, те не позволяват големи натоварвания, тъй като костната здравина е ограничена до най-слабото звено, т.е. място на закрепване на имплантанта към костната тъкан.

Титанов пяна се произвежда с помощта на праховата металургия, която се използва, например, за производството на керамични филтри. На полиуретана откритите порите се  заливат с наситен разтвор, състоящ се от средни и малки прашинки титан. Праха се прилепва към „клетъчните“ структури и след изпарение на полиуретан остава титанова „гъба“.

Механичните свойства на титановата пяна са много близки до човешката кост. На първо място е баланса между силата и минималната твърдост. Уникалните характеристики на порести имплантант би позволила използването му в сложни случаи, когато костите претърпяват многопосочно натоварване. При това коста може да се подложи на нарастващо натоварване, което няма да я повреди, а обратно ще укрепи още по-добре увредения участък.