Разработка технологии формирования многофункциональных покрытий на титановых сплавах

Работы по проекту № 24110046 «Разработка технологии формирования многофункциональных покрытий на титановых сплавах» фронтирного направления «Инженерные решения в создании инновационных материалов и технологий» стратегического проекта «Наука XXI века» программы развития НИУ «БелГУ» на 2021-2030 годы проведены в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». В настоящее время, несмотря на большое количество способов увеличения биоактивности имплантатов, актуальным остается разработка способа получения биосовместимых покрытий на имплантатах из титановых сплавов, обеспечивающих повышенную остеоинтеграцию костных клеток, благодаря пористой структуре и развитой шероховатой поверхности, достигаемой, в том числе, за счет предварительной подготовки поверхности имплантата. Цель проекта: разработать опытную комплексную технологию формирования биосовместимых покрытий на титановых сплавах путем создания развитой поверхности и нанесения гидроксиапатита кальция золь-гель методом. Поставлены следующие задачи: 1) Экспериментальное определение пороговой плотности энергии лазерной абляции экспериментальных образцов; 2) Изготовление и аттестация (структуры, состава и морфологии поверхности) экспериментальных образцов имплантатов из титановых сплавов с поверхностью модифицированной методом лазерной обработки; 3) Оценка цитотоксичности экспериментальных образцов in vitro; 4) Определение оптимальных условий формирования микро- и нанорельефа на поверхности экспериментальных образцов методом лазерной обработки; 5) Изготовление и аттестация (структуры, состава и морфологии поверхности) экспериментальных образцов из титановых сплавов с развитой поверхностью и биокерамическим покрытием (гидроксиапатит кальция); 6) Определение оптимальных условий нанесения на экспериментальные образцы имплантатов из титановых сплавов с поверхностью модифицированной методом лазерной обработки гидроксиапатита кальция золь-гель методом; 7) Разработка способа формирования биосовместимых покрытий на титановых сплавах путем создания развитой поверхности и нанесения гидроксиапатита кальция золь-гель методом. Результаты, полученные при выполнении проекта, были использованы при разработке: изобретения Ковалева М.Г., Япрынцев М.Н., Тагиров Д.В. «Способ формирования микро- и нанорельефа на поверхности титановых сплавов», зарегистрированного в режиме «ноу-хау» под №604 от 30.10.2024 г.; заявка на изобретение: Ковалева М.Г., Наумов С.В., Япрынцев М.Н., Тагиров Д.В. Способ формирования биосовместимых покрытий на титановых сплавах путем создания развитой поверхности и нанесения гидроксиапатита кальция золь-гель методом, № 2024136453 от 05.12.2024 г. Результаты исследования опубликованы в виде научной статьи: Kovaleva M.G., Yapryntsev M.N., Naumov S.V., Tagirov D.V., Shemanin V.G., Sarychev I.A., Sarychev P.I. Study of structured pulsed laser surface treatment of the Ti6Al4V alloy // Laser Physics - 2024. - in press. Полученные в ходе выполнения проекта результаты соответствуют карточке проекта и Календарному плану проекта № 24110046 «Разработка технологии формирования многофункциональных покрытий на титановых сплавах».