Высокопроницаемые ультрапористые керамические имплантаты с заданной архитектурой, созданные при помощи стереолитографии, для персонализированной костно-тканевой инженерииНИР

High-permeable ultraporous ceramic implants with a tailored architecture, fabricated via stereolithography, for personalised bone-tissue engineering

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 августа 2018 г.-30 июня 2019 г. Высокопроницаемые ультрапористые керамические имплантаты с заданной архитектурой, созданные при помощи стереолитографии, для персонализированной костно-тканевой инженерии
Результаты этапа: 1) Синтезирован однофазный порошок трикальциевого фосфата (ТКФ) твердофазным методом. Дополнительно была проведена модификация поверхности ТКФ с использованием ПАВ, в результате были получены частицы со средним размером 1.12 мкм и с достаточно узким распределением по размерам. Данный порошок был использован для получения фотоотверждаемых суспензий для стереолитографической печати. 2) Разработана методика получения сферических гранул 1,6-гександиолдиакрилата (ГДДА) разного размера из водных эмульсий с использованием УФ-полимеризации. Подобраны оптимальные условия (эмульгаторы, их соотношение, скорости сдвига и т.д.) для получения сферических гранул с заданными размерами (средний размер частиц от 30 до 400 мкм) и распределением по размерам. 3) Было показано, что при использовании в качестве жидкой фазы в суспензиях смеси мономеров (а) (PO Laromer 8889 с 1,6-ГДДА (1:1 по объему)) вязкость суспензий ниже по сравнению со случаем (б) использования коммерческого фотополимера Formlabs High Temp Resin. В обоих случаях наблюдается псевдопластичный характер течения (вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига). Было показано, что для уменьшения вязкости суспензий во время печати можно использовать нагрев, что может положительно повлиять на процесс трехмерной печати. 4) На основе параметров фоточувствительности суспензий, а также данных ССР гранул, были установлены оптимальные параметры стереолитографической печати из исследованных суспензий, а именно, толщина и время экспозиции единичного слоя при печати. Толщина слоя составила 350 мкм для susp.gr3; 250 мкм для susp.gr11, susp.ht.gr11, susp.gr11_30TCP, susp.ht.gr11-60.20TCP и susp.ht.gr11,12; 200 мкм для susp.gr12. Было показано, что при увеличении доли полимерных гранул в суспензии (susp.gr11 и susp.ht.gr11) до 45-50 об.% качество печати значительно улучшается за счет уменьшения скорости седиментации. Была получена ультрапористая керамика со сложной архитектурой и общей пористостью >85% и разными размерами пор второй моды. 5) Были разработаны компьютерные общей пористостью более 85% с различными геометриями порового пространства: для моделей со структурой гироида и 70% первой модой пор (>500 мкм) была дополнительно добавлена вторая мода пор (~200 мкм) со структурой алмаза и Шварца.
2 1 июля 2019 г.-30 июня 2020 г. Высокопроницаемые ультрапористые керамические имплантаты с заданной архитектурой, созданные при помощи стереолитографии, для персонализированной костно-тканевой инженерии
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".