Основой для инновационной среды послужил пектин – природный полисахарид. Для придания материалу необходимых свойств ученые добавили в состав глицерин, физиологический раствор Рингера и частицы карбоната кальция. Полученная гелевая матрица эффективно ограничивает свободное движение жидкости и ионов, сохраняя при этом электропроводность, необходимую для протекания электрохимических процессов. Это создает среду, где металл «чувствует» себя так же, как внутри тела пациента.
Перед внедрением в клиническую практику каждый металлический имплантат проходит лабораторную проверку. Исследователям важно понять, когда начнется разрушение материала, какие продукты распада появятся на его поверхности и сохранит ли конструкция прочность. Особую сложность представляют магниевые сплавы, которые должны не только срастись с костью, но и полностью раствориться после восстановления тканей. Обычные солевые тесты часто дают погрешность, так как не учитывают микроструктуру тканей.
Новая разработка политехников успешно прошла проверку на титановых и магниевых сплавах – самых популярных материалах в имплантологии. Результаты превзошли ожидания: при использовании пектиновых пленок коррозия магниевого сплава снизилась на 55%. Кроме того, плотность коррозионного тока упала в 1000 раз, а поляризационное сопротивление, напротив, возросло примерно в 1300 раз.
В перспективе такая технология позволит с высокой точностью выявлять локальные очаги разрушения на ранних стадиях. Исследование сотрудников отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ опубликовано в авторитетном издании Journal of the Indian Chemical Society (Q2, IF: 3,4).
