Научно-образовательный и инновационный центр «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

Адрес: 308034, г. Белгород, ул. Королёва, 2а

Тел./факс: 8 (4722) 58-54-06; e-mail: 

Контактное лицо: д. ф. – м. н., профессор Колобов Юрий Романович, Храмов Георгий Викторович.

Прикладное исследование № 1

Разработаны и защищены патентом методы производства имплантатов и инструмента заготовки промышленного сортамента из титана и титановых сплавов, не содержащих вредных для живого организма элементов алюминия и ванадия

(метод основан на формировании субмикрокристаллических и наноструктурных состояний в нелегированном титане).

Преимущества технологии: малозатратность, высокопроизводительность.

Стадия разработки:

• Проведены опытно-конструкторские работы.
• Организовано производство промышленного сортамента заготовок из высокопрочного субмикрокристаллического и наноструктурного технически чистого титана (сплава ВТ1-0) без вредных для живого организма легирующих элементов для изготовления медицинских имплантатов.
• Ведутся поставки полупромышленных партий заготовок в ГУП РТ Всероссийский научно-исследовательский проектный институт медицинских инструментов (ГУП РТ ВНИПИМИ, г. Казань) для освоения в серийном производстве имплантатов для травматологии и ортопедии.
• Завершен полный комплекс технических и клинических испытаний разработанных имплантатов, получено разрешение Росздравнадзора на их применение в клинической практике и начат выпуск (ГУП РТ ВНИПИМИ) сформированной продукции для медицинских учреждений РФ.

Прикладное исследование № 2

Разработана и защищена патентом оригинальная технология синтеза нано-гидроксилапатита (НГАП) в виде водных и спиртовых коллоидов, суспензий и гелей различной плотности.

Суть технологии

Биопокрытия, разрабатываемые в Центре наноструктурных материалов и нанотехнологий НИУ «БелГУ», созданы на основе наногидроксилапатита и керамики, получаемой методом микродугового оксидирования.

Преимущества технологии: высокое качество материала, малозатратность, высокопроизводительность.

В настоящее время наногидроксилапатит используется в качестве одного из компонентов стоматологического материала нового поколения «Нанофлюор», который был разработан ОАО «Опытно-экспериментальный завод ВладМиВа» (г. Белгород).

Биопокрытия, разрабатываемые в Центре наноструктурных материалов и нанотехнологий НИУ «БелГУ», созданные на основе наногидроксилапатита и керамики, получаемой методом микродугового оксидирования, успешно прошли первичную оценку острой цитотоксичности и матриксных свойств поверхности в ФГУ «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П. А. Герцена». 

Стадия разработки:

• В настоящее время наногидроксилапатит используется в качестве одного из компонентов стоматологического материала нового поколения «Нанофлюор», который был разработан ОАО «Опытно-экспериментальный завод ВладМиВа» (г. Белгород).

• Биопокрытия, разрабатываемые в Центре наноструктурных материалов и нанотехнологий НИУ «БелГУ», созданные на основе наногидроксилапатита и керамики, получаемой методом микродугового оксидирования, успешно прошли первичную оценку острой цитотоксичности и матриксных свойств поверхности в ФГУ «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П. А. Герцена». 
  

• На основании полученных результатов имплантаты на основе субмикрокристаллического титана с микродуговыми кальций-фосфатными или золь-гель покрытиями на основе наногидроксилапатита рекомендованы к клиническим испытаниям. 
  

• На основе нанокристаллического гидроксиапатита совместно с НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи разработаны и внедрены в клиническую практику препарат БелОст и Gamalant™-паста-ФОРТЕ Плюс. БелОст выпускается в виде 20 % пасты и гранул 0,5-1 мм. 
  

• В настоящее времяформируется участок по нанесению биоинертных и биоактивных покрытий.         
  

Прикладное исследование № 3

Разработка технологии создания пористых биоактивных наноструктурных покрытий на поверхности элементов эндопротезов тазобедренного и коленного суставов из титановых сплавов, обладающих контролируемым поровым пространством, заданными параметрами рельефа и биохимической активностью.

Суть технологии

На основании рассмотрения технологий модификации поверхности, применяемых ведущими производителями эндопротезов с целью ускорения интеграции металлических имплантатов в организме, определены основные тенденции в области формирования медицинских покрытий и дана их классификация. Проведённый патентный поиск также позволяет определить направления совершенствования технологий изготовления протезов и избежать воспроизведения уже используемых методов обработки поверхности.

Разработанный лабораторный регламент является первой ступенью технологической проработки организуемого на базе КМЗ производства эндопротезов нового поколения.

Экспериментальные исследования структурно-фазового состояния экспериментальных образцов пористых композиционных материалов на основе титана показали, что использование метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза позволяет в одном технологическом цикле сформировать на поверхности титановых сплавов пористые композиционные материалы (покрытия) на основе систем Ti-Co, Ti-B, Ti-Si и Ti-C, обладающие поровым пространством и развитой шероховатостью поверхности.

Стадия разработки:

• Проведены исследовательские испытания на основании разработанной программы и методик, которые подтвердили правильность выбранных технологических режимов на уровне лабораторной реализации процесса.

• Проведён комплекс исследований, охватывающий полную проверку требований к разрабатываемой технологии.

• Изготовлены экспериментальные образцы пористых композиционных материалов на основе титана для нанесения биоактивных покрытий.         
  

• Рассмотрены возможные варианты исполнений элементов эндопротеза, подобран материал, рассчитана необходимая чистота поверхностей элементов эндопротеза, проведены дизайнерская разработка, эргономическое и эстетическое обоснование, анализ и изучение патентных материалов.         
  

• Подготовлен эскизный проект с комплектом эскизной конструкторской документации на эндопротезы тазобедренного сустава.