За разработку для хирургии. Стипендию Президента РФ получил аспирант ТГУ

Аспирант физико-технического факультета Томского госуниверситета, сотрудник лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Кирилл Дубовиков занимается исследованиями по созданию имплантов для восстановительной хирургии. Недавно на базе лаборатории разработано биоактивное композиционное покрытие, ускоряющее интеграцию замещающей конструкции в организм. За эту работу аспирант ТГУ удостоен стипендии президента РФ.

Описание исследований и производства покрытия Кирилл Дубовиков и его коллеги представили в статье, которая опубликована в престижном международном журнале Ceramics International (Q1).

Задачей исследования, проведенного материаловедами ТГУ, было создание нового покрытия для имплантов из никелида титана, используемых для пластического замещения костных дефектов. При этом в качестве покрытия используется гидроксиапатит – фаза на основе фосфата кальция, которая является главной составляющей минеральной компоненты кости человека. Он способствует приживлению замещающей конструкции при коррекции травматических повреждений костного каркаса даже в сложных случаях, например, у пациентов с остеопорозом.

Мы наносили покрытие из коррозионно-стойкого и биоактивного слоев. Коррозионно-стойкое, толщиной 250 нм, наносили первым на подложку из никелида титана с помощью магнетронного распыления, а биоактивное, толщиной около 1,5 мкм, напыляли поверх коррозионно-стойкого плазменно-ассистированным ВЧ-распылением. Затем проверяли, как параметры осаждения, такие как ток плазмогенератора, ускоряющее напряжения и давление в камере влияют на структуру, фазовый состав и свойства биоактивного покрытия.

• Кирилл Дубовиков

Экспериментально смогли подобрать оптимальный режим для производства покрытия. Коррозионные испытания изготовленных образцов показали, что покрытие из гидроксиапатита растворяется в жидкостях, симулирующих человеческие жидкости; при этом коррозионностойкий слой сохранил свою структуру, не поддавшись коррозии.

В ходе in vitro испытаний было установлено, что мезенхимальные стволовые клетки из жировой ткани способны дифференцироваться в остеобласты, которые образуют костный (кальцинированный) межклеточный матрикс. Это говорит о том, что сформированное нами покрытие гидроксиапатита способно ускорять процесс направленного формирования костной ткани.

• Кирилл Дубовиков

Добавим, что в 2023 году Кирилл Дубовиков получил другую престижную награду – персональную стипендию имени Камила Валиева, выдающегося советского и российского физика.

Молодой ученый ФТФ ТГУ участвует в крупных проектах, поддержанных Российским научным фондом, мегагрантом правительства РФ и федеральной программой «Приоритет 2030». Цель проектов – разработка замещающих конструкций и покрытий для восстановительной медицины, которые помогут вернуть качество жизни пациентам с тяжелыми патологиями.

Фото: пресс-служба ТГУ