Разработка научных основ создания биоактивных поверхностей титановых материалов для костной имплантации и исследование влияния геометрии поверхности, структуры и химического состава керамических покрытий на механические и биомедицинские свойства имплантата

Основанием данного исследования является как фундаментальная значимость создания нового синтетического подхода для получения нового класса керамических биоактивных поверхностей и покрытий, так и практическая важность создание новых биоматериалов для костной имплантации (остеоинтеграция). Протекание процесса остеоинтеграции значительно зависит от геометрии (рельефа) поверхности, структуры химического состава и механических характеристик покрытия. Однако, систематических исследований, устанавливающие корреляцию между структурой поверхности, химическим составом и получению биоактивного покрытия для костных металлических биоматериалов проведено не было. Поэтому остро стоит проблема дизайна биоактивных поверхностей способных искусственно контролировать и управлять клеточным и тканевым микроокружением. В этой связи важным направлением в развитии медицинского материаловедения является разработка новых методик и подходов к поверхностной модификации и создания биоактивных керамических покрытий. За счёт применения разрабатываемого нами инновационного биоматериала, ускоряющего остеосинтез в ортопедии и стоматологии можно ожидать снижения сроков приживления имплантатов относительно существующих коммерческих образцов. Целью настоящей работы является изучение возможности создания нового класса биоматериалов на основе титана за счёт применения комбинированного подхода к модификации поверхности направленного как на изменение её геометрии, так и на изменения химического состава поверхностного слоя диоксид титана и гидроксиапатита. Также впервые будет разработан системный подход к описанию биоактивной поверхности устанавливающий корреляцию между физико-химическими параметрами поверхности металлического биоматериала и биомедицинскими свойствами. Будет изучен синергетический эффект покрытия - взаимное усиливающее влияние структуры и состава и свойств поверхности.