3.6.3 Композитные материалы с функциональной структурой и поверхностью для дентальных и челюстно-лицевых имплантатов

Исследования направлены на разработку к 2025 году дентальных и челюстно-лицевых имплантатов нового поколения на основе наноструктурированных циркониевых сплавов. Эти сплавы характеризуются высокой биосовместимостью, высокой степенью чистоты от примесей, оказывающих вредное воздействие на организм, технологичностью при выполнении прецизионной обработки сложных конструкций дентальных имплантатов, высокой усталостной прочностью.

В первую очередь исследования направлены на разработку новых композитов на основе наноструктурированных сплавов на основе циркония с оптимизированной в соответствии со структурой костной ткани морфологией поверхности и тонкослойной модификацией поверхности биосовместимыми слоями.

Будут выполнены:

Фундаментальные поисковые исследования механизмов взаимодействия новых сплавов на основе циркония с клетками и тканями. Изучение закономерностей остеинтеграции материалов на основе циркония.

Проблемно-ориентированные исследования по оптимизации морфологии поверхности в соответствии со структурой костной ткани с целью сокращения сроков, необходимых для процессов остеоинтеграции; по модификации поверхности композитов тонкими биосовместимыми покрытиями; по разработке методов стерилизации поверхности композитов методами электронного и ионно-плазменного воздействия и методов оценки степени стерильности.

Задельные прикладные исследования по разработке конструкции дентальных и челюстно-лицевых имплантатов нового поколения, обеспечивающих наиболее комфортное проведение операции имплантации, сокращение сроков остеоинтеграции, гарантию надежности соединения имплантатов с элементами принадлежностей, используемых на последних этапах протезирования, долговечность имплантации и протезирования, повышение степени безопасности использования имплантатов.

3.6.4 Создание материалов нового поколения для ортопедии на основе пористых керамик, повторяющих архитектонику костного матрикса

Исследования направлены на создание к 2025 году спектра новых изделий из пористой керамики, предназначенных для ортопедии и ориентированных на предотвращение потери трудоспособности, социальной и трудовой активности населения вследствие заболеваний и посттравматических состояний, сопряжённых с необходимостью реконструкции и замещения участков костной ткани, эндопротезирования фрагментов костного аппарата.

Фундаментальные поисковые исследования направленные на разработку принципов структурного дизайна биокерамик и создание научно-технического задела получения высокопрочных пористых керамик для эндопротезирования костного аппарата в структурно-фазовом состоянии аналогичном природной костной ткани, провоцирующем ее пролиферацию в керамический каркас.

Проблемно-ориентированные исследования биосовместимости эндопротезов, их химической устойчивости и биомеханической совместимости с биологическими тканями; оценка прочности эндопротезов на фоне влияния органо-тканевого окружения при статических и динамических нагрузках. Создание пространственных структур оптимальных для трёхмерного новообразования костной ткани без угнетения её морфогенетических потенций (обеспечение остеокондуктивности).

Задельные прикладные исследования по созданию материалов, аналогичных природной костной ткани и их исследования на экспериментальных моделях. Разработка методов модификации внутрипоровых поверхностей керамического материала биоактивными кальций-фосфатными соединениями, обеспечивающими контролируемую кинетику пролиферации костной ткани в поровое пространство имплантата. Разработка технологических подходов, обеспечивающих формование пространственной структуры пористого керамического каркаса методами прямого прототипирования имплантатов, индивидуализированных под конкретного пациента.