ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций
ATREX.RU
» Пресс релизы сегодняшнего дня
» Архив пресс-релизов
» Авторам от редакции
» Добавить пресс-релиз

Самое-самое //
Пресс-релизы // » Добавить пресс-релиз

Ученые Пермского Политеха изучили, как в костных имплантах образуются трещины

В заживлении поврежденной кости помогают специальные импланты – скаффолды. Они представляют собой пористый каркас. Однако скаффолды могут разрушаться и трескаться из-за ежедневных нагрузок. Ученые Пермского Политеха исследовали, как образуются и распространяются трещины в скаффолдах и выявили наиболее устойчивую модель.
Поврежденная кость нуждается в заживлении. В этом могут помочь специальные импланты – скаффолды. Они представляют собой пористый каркас для замещения и восстановления дефектов костной ткани, который имитирует ее структуру и свойства. Тем не менее, скаффолды могут разрушаться и трескаться из-за ежедневных нагрузок, которые испытывают кости, что негативно сказывается на заживлении травмы. Ученые Пермского Политеха исследовали, как образуются и распространяются трещины в скаффолдах при монотонной осевой нагрузке, и выявили наиболее устойчивую к повреждениям модель.

Исследование опубликовано в журнале Medical Engineering & Physics, том 132, 2024. Исследование выполнено в рамках программы Мегагрантов, контракт №075-15-2021-578 от 31 мая 2021 года и научно-исследовательского проекта №FSNM-2023-0003.

На протяжении человеческой жизни кости и их импланты испытывают различные нагрузки. Речь идет не только про физическую активность – даже в статичном вертикальном положении они подвергаются давлению. Например, на бедренную кость сверху действует сила тяжести веса головы и рук, а снизу, в коленном суставе, действует сила опоры.

Под действием постоянных нагрузок существует риск повреждения имплантированного скаффолда. Это приводит к ухудшению его способности поддерживать рост костной ткани и может стать причиной инфекций и воспаления из-за нарушения целостности каркаса, поэтому импланты должны быть устойчивы к нагрузкам.

Различные структуры скаффолдов по-разному реагируют на разрушающие воздействия. Ученые Пермского Политеха исследовали процессы образования трещин при растягивающих (например, поднятие тяжестей с вытянутыми руками) и сжимающих (например, вес тела) нагрузках на скаффолды разного строения.

Ученые рассмотрели четыре вид костных имплантов с разными типами структуры. Они представляют собой поверхности, которые охватывают необходимую площадь, не заполняя ее целиком и оставляя пустые пространства – поры. Скаффолды выглядят как сложная сеть повторяющихся элементов. Каждая модель отличается направлением этого узора.

Растягивающую и сжимающую нагрузку для каждого образца импланта моделировали внутри специального ПО, которое воссоздает условия реального эксперимента с ростом трещин по произвольным путям. Политехники разработали алгоритм, позволяющий выделить зоны потенциального роста трещин.


На фото: Разные типы структуры решетки скаффолдов ((а) гироид, (б) вариация гироида, (в) IWP, (г) примитив) и их поле коэффициента деформации-концентрации


– Мы проанализировали модели различных типов структур скаффолдов, созданных на основе наиболее часто используемых ячеек, и выяснили, что при прочих равных геометрических характеристиках процесс разрушения сильно зависит от строения пористой структуры, – рассказывает Михаил Ташкинов, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

Также оказалось, что чем больше жесткость изделия, тем вероятнее возникновение трещин и тем раньше структура разрушается при растяжении.

– На основе методов численного моделирования разрушения и распространения трещин можно выбрать структуру скаффолда, которая будет наиболее эффективна с точки зрения механического отклика при заданных нагрузках, – комментирует Александр Шалимов, старший преподаватель, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ.

Исследование ученых ПНИПУ позволит при проектировании скаффолдов учитывать их микроструктуру, чтобы минимизировать риск повреждения при различных физических нагрузках. Понимание механизмов разрушения имплантов – это возможность в будущем разрабатывать новые более эффективные и прочные искусственные заменителей костей.

Контактное лицо: Лидия Попова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 03:27, 26.10.2024
Количество просмотров: 54
Страна: Россия

В ОП РФ ОБСУДИЛИ МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ПОДРОСТКОВОГО КУРЕНИЯ, МД, 03:32, 29.01.2025, Россия
104
23 января в Общественной палате Российской Федерации (ОП РФ) прошел круглый стол «Партнерство родителей, педагогов, общественности и НКО для предотвращения подросткового курения: планы на 2025 год». Его участники обсудили конкретные совместные меры, направленные на профилактику и борьбу с курением среди подростков.


Старт новых проектов ГК «ДИАКОН» в Стартап-студии центра Алмазова, ДИАКОН, 05:42, 28.01.2025,
152
Будущее российской медицины в снижении сердечно-сосудистых патологий и контроле качества лабораторной диагностики: старт новых высокотехнологичных проектов ГК «ДИАКОН» при университетской стартап-студии Центра Алмазова в 2025 году


ВЕБИНАР “STRABO GLASSES – НОВОЕ В ЛЕЧЕНИИ КОСОГЛАЗИЯ И АМБЛИОПИИ”, Ассоциация офтальмологов-страбизмологов, 05:30, 27.01.2025, Россия
30
Дата: 25 января 2025 года Время: 11:00 - 12:45 (по московскому времени) Формат: Открытый вебинар Организатор: Ассоциация офтальмологов страбизомологов


Представитель Пироговского Университета стал победителем конкурса медицинских инноваций от группы компаний «МЕДСИ» и благотворительного фонда «Система», РНИМУ им. Н.И. Пирогова МЗ РФ, 03:48, 10.01.2025, Россия
653
Главная цель конкурса — поддержать талантливых молодых ученых и специалистов в сфере охраны здоровья. Инициатива помогает не только мотивировать участников к разработке инновационных проектов, но и оказывать помощь в дальнейшей реализации идей.


Китайский производитель товаров для кормления детей Thyseed объявил о сотрудничестве с Европейским медицинским центром, Thyseed, 23:44, 27.12.2024, Россия
198
В рамках сотрудничества продукция Thyseed будет широко использоваться в акушерских и педиатрических подразделениях многофункционального медицинского учреждения России – Европейского медицинского центра (European Medical Center, EMC), обеспечивая высококачественный опыт кормления семьям с детьми.


Компания BIOCAD и Пироговский Университет стали победителями премии «Сделано в России» в номинации «Искатели» (наука и технологии) за разработку препарата против болезни Бехтерева, РНИМУ им. Н.И. Пирогова МЗ РФ, 04:01, 27.12.2024, Россия
200
Болезнь Бехтерева, или анкилозирующий спондилоартрит, — аутоиммунное заболевание, хроническое воспалительное заболевание межпозвоночных суставов.


Профессор Александр Вячеславович Шестопалов выступил на заседании Научного совета РАН «Ожирение — глобальная проблема человечества», РНИМУ им. Н.И. Пирогова МЗ РФ, 03:14, 27.12.2024, Россия
61
Открытая дискуссия Научного совета РАН «Науки о жизни» состоялась 5 ноября.


Холдинг «Швабе» Ростеха оказал поддержку детской больнице Москвы, Холдинг "Швабе", 03:49, 18.12.2024, Россия
57
Холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех передал Детской городской клинической больнице имени Н. Ф. Филатова сертификат на сумму четыре миллиона рублей, который можно использовать для приобретения медицинского оборудования. Данная инициатива реализована в рамках благотворительной акции «Всегда рядом», организованной Союзом машиностроителей России и Лигой содействия оборонным предприятиям.


Аппарат для бесконтактного лечения мочекаменной болезни от «Швабе» заменит зарубежные аналоги, Холдинг "Швабе", 03:35, 18.12.2024, Россия
60
Холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех представил на выставке «Здравоохранение-2024» литотритриптер для дистанционной ударно-волновой литотрипсии, способный заместить зарубежные аналоги, как имеющиеся на рынке, так и находящиеся в медицинских учреждениях. Разработка получила Регистрационное удостоверение Росздравнадзора и готовится к запуску в серийное производство.


Приглашаем будущих мам и их близких на встречу с врачами МОНИИАГ, МОНИИАГ, 03:34, 18.12.2024,
57
В субботу 21 декабря 2024 года Московский областной НИИ акушерства и гинекологии проведет для женщин, ожидающих рождения ребенка, и их семей традиционную встречу с врачами «Добро пожаловать в МОНИИАГ!».


Разделы //


Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
Разработано AVart.Стуdия © 2008-2025 atrex.ru
  Rambler's Top100