Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологии создания биосовместимых наноструктурированных функциональных керамических и композиционных материалов для медицины

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
4 млн

Разработка технологии и создание экспериментальных образцов биосовместимых керамических и композиционных материалов для медицины. Полученные материалы должны найти применение в качестве резорбируемой биокерамики и биокомпозитов нового поколения. Созданный материал должен первоначально играть роль опорного и направляющего элемента, обладать достаточной прочностью и способствовать росту костной ткани, а в дальнейшем – медленно растворяться (резорбироваться) в межтканевой жидкости организма.

Соисполнители

Организация
ИОНХ РАН

Этапы проекта

1
04.04.2007 - 30.06.2007
Выбраны основные направления исследований направленные на разработку нанесения биоактивных наноструктурных кальций-фосфатных покрытий на высокопрочные наноструктурные (полученные при механо-термической обработке и воздействии интенсивной пластической деформацией) титановые сплавы с использованием микродугового оксидирования и золь-гель метода, и на создание наноструктурированных субстратов на основе фосфатов кальция для их последующего применения в клеточных технологиях (с использованием недифференцированных клеток). Приняты основные принципиальные решения по технологии получения биоактивных кальций-фосфатных покрытий золь-гель методом и методом микродуговой обработки. Проверен на патентную чистоту и конкурентоспособность способ получения наноразмерного гидроксиапатита, оформляются заявки на патенты РФ. Выбраны и обоснованы методы исследования физических свойств кальций-фосфатных покрытий (растровая и просвечивающая электронная микроскопия, ИК-спектроскопия, измерения адгезионной прочности, измерения микротвердости) и медико-биологического тестирования.
Развернуть
2
01.07.2007 - 30.11.2007
1. Проведена разработка рабочих гипотез, построение моделей объекта исследований, обоснование допущений: разработаны модели процесса синтеза нанодисперсных порошков фосфатов кальция и модели формирования заданной наноструктурированной основы и свойств наноструктурированных покрытий в зависимости от условий и режимов их получения;
2. Проведены необходимые расчеты и математическое моделирование;
3. Разработаны способы формирования наноструктурированной основы композитов и наноструктурированных покрытий в зависимости от влияния отдельных технологических параметров (концентрация и химический состав электролита, плотность тока, длительность анодного и катодного импульса и т.д.);
4. Разработаны способы и исследован механизм синтеза химически модифицированных фосфатов кальция, влияние условий синтеза на их микроморфологию.
5. Определена номенклатура технической документации на экспериментальные образцы в соответствии с ГОСТ 2.102-68 и разработаны ТУ и ТП на экспериментальные образцы.
6. Проведены дополнительные патентные исследования, касающиеся создания биосовместимых имплантатов на основе Тi и его сплавов, а также разработки лабораторного варианта высокоэффективной технологии получения экспериментальных образцов керамических и композиционных имплантатов на основе химически модифицированных фосфатов кальция.
7. Составлен промежуточный отчет.
Развернуть
3
01.12.2007 - 31.12.2007
• Разработаны программа и методики аттестационных испытаний экспериментальных образцов композитов на основе наноструктурного титанового сплава и нанодисперсных порошкообразных образцов фосфатов кальция.
• Разработана методика проведения скрининговых исследований in vitro лабораторной партии образцов титановых сплавов с биоактивным покрытием и наноструктурированных кальций фосфатных материалов.
• Изготовлены экспериментальные образцы композитов на основе наноструктурного титанового сплава с наноструктурированным покрытием, сформированных с помощью микродугового оксидирования и золь-гель методом, и образцы порошков химически модифицированных фосфатов кальция.
• Подготовлены экспериментальные образцы и испытательные стенды к биомедицинским исследованиям.
• Проведены испытания экспериментальных образцов основы и композитов на основе наноструктурного титанового сплава и нанодисперсных порошкообразных образцов фосфатов кальция.
• Проведены исследования in vitro лабораторной партии образцов титановых сплавов с биоактивным покрытием и наноструктурированных кальцийфосфатных материалов.
Развернуть
4
01.01.2008 - 30.06.2008
Проведено уточнение ранее разработанных программ и методик испытаний экспериментальных образцов композитов на основе наноструктурного титанового сплава и образцов гидроксилапатитовой керамики.
  Выполнены комплексные исследования влияния технологических параметров процесса МДО на свойства биоактивных покрытий
  Проведена корректировка математических моделей объекта.
  Проведен скрининг лабораторных партий керамических и композиционных материалов.
Развернуть
5
01.07.2008 - 31.10.2008
Подготовлен лабораторный регламент скрининга экспериментальных партий функциональных керамических и композиционных материалов,
  Проведена метрологическая проработка методов получения ком-позитов.
  Сформулированы технические требования для технического задания на ОКР по созданию опытно-промышленной технологии производства биосовместимых имплантатов сложной формы с наноструктурным керамическим покрытием.
  Обобщение и анализ результатов всех этапов работы данной НИР показали, что все запланированные в календарном плане и техническом задании работы вы-полнены в полном объеме
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Отработка научных основ технологии формирования биосовместимых керамических и композиционных материалов для медицины
Продолжительность работ
2007 - 2008, 19 мес.
Бюджетные средства
36 млн
Количество заявок
11
Тема
Конструкционные наноструктурированные керамические и композиционные материалы для работы в экстремальных условиях эксплуатации
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
38
Тема
Наноструктурированные функциональные полимерные и композиционные материалы для использования в стоматологии и медицине.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
3
Тема
«Разработка экспериментальных образцов наноструктурированных биосовместимых покрытий с контролируемыми топографией, пористостью и составом поверхности на основе металлических и металлокерамических материалов для создания костных имплантатов».
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Биосовместимые резорбируемые гибридные композиты для клеточной регенерации поврежденных костных тканей.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
1