Вісник НАН України. 2015. № 8. С. 20–23.

ФІРСТОВ Сергій Олексійович–
академік НАН України, заступник директора
Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України

НОВІ МАТЕРІАЛИ БІОМЕДИЧНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України
3 червня 2015 року

Вельмишановні члени Президії НАН України! Шановні присутні!

Створення нових матеріалів біомедичного призначення перебуває на стику таких пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки, як науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань і нові речовини й матеріали. Цей новітній науковий напрям має дуже широку сферу застосування: від машинобудування до, так би мовити, людинобудування.

І хоча серед затверджених основних напрямів наукових досліджень Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича (ІПМ) НАН України біомедичного матеріалознавства офіційно немає, проте науково-дослідні роботи біомедичного спрямування зосереджено на розробленні: остеотропних матеріалів та виробів з них для ортопедії, стоматології, онкології; біодобавок та носіїв лікарських препаратів; нових біосумісних сплавів титану, танталу; біоактивних покриттів для титанових імплантатів; виробів терапевтичного призначення. Завдяки горизонтальним зв’язкам з цілою низкою медичних установ, вищих навчальних закладів медичного спрямування, у тісній співпраці з академічними інститутами відповідного профілю нам вдалося отримати вагомі результати. Наведу лише кілька окремих прикладів.

В Інституті на основі термостабілізованої вуглецевої тканини розроблено термоковдри для підтримання необхідної температури в діапазоні 37–42°С під час операцій, при переохолодженні, при транспортуванні хворих та потерпілих у разі надзвичайних ситуацій. Створено електроди для апаратів фізіотерапії з еластичної графітизованої тканини. Для пружинок кардіостимуляторів замість платинового сплаву запропоновано сплави систем Ta–Ti і Ta–Hf, які характеризуються високими механічними властивостями, рентгеноконтрастністю та низьким електроопором.

Далі я докладніше розповім про створення нових матеріалів для остеоімплантатів. Кісткові імплантати можна умовно поділити на дві групи: 1) імплантати, що зазнають значних навантажень, та 2) імплантати, які використовують у місцях, що не зазнають навантажень. Щороку в Україні ендопротезування суглобів потребують 40–50 тис. хворих. Операцій із заміни суглобів на сьогодні виконується в 10 разів менше від необхідної кількості, що зумовлено різними причинами, у тому числі й недостатнім розвитком виробництва якісних вітчизняних ендопротезів. Вартість імпортних ендопротезів коливається в межах 4–6 тис. $, досить високовартісними є також комплекти інструментів для операцій. Крім того, спостерігається відносно високий відсоток ревізійних операцій унаслідок недостатньої біологічної та механічної сумісності матеріалів і компонентів протеза, накопичення продуктів тертя шарнірної пари тощо. Ми маємо прогресивні технічні рішення багатьох із цих проблем, зокрема нові матеріали для забезпечення біосумісності та необхідних механічних властивостей; високоефективні методи комбінованої обробки титану; комп’ютерне моделювання напруженого стану пари кістка – імплантат для оптимізації параметрів ендопротезів; остеокондуктивні та остеоіндуктивні покриття. Проведене в установах НАН України ретельне вивчення конструкцій ендопротезів, матеріалів для виготовлення їх компонентів, причин асептичного розхитування, а також доробок зі створення ендопротезів нового покоління дають підстави для організації виробництва надійних конкурентоспроможних вітчизняних ендопротезів. Повний текст