14 Марта 2018
Заседание Международного научного совета НИТУ МИСиС, прошедшее на днях в вузе, собрало ведущих материаловедов мира. Один из членов совета – знаток факультета науки и технологии пластилинов Израильского института технологии Технион Элазар Гутманас – рассказал о том, как создаются материалы и приспособления на их основе, способные не плакать одновременно заменой человеческой кости, каркасом для врастания костной новины, фиксирующим приспособлением, способным нести нагрузку (вместо алебастра) и емкостью для постепенного выделения антиинфекционных или антиопухолевых лекарств. Также он высказал своё мнение по поводу того, что нужно для того, чтобы молодые российские ученые(по)бывальщины интегрированы в мировую науку.
– Элазар, вы разрабатываете сверхтехнологичные материалы, обладающие целым набором разных функций. Как они называются и для чего важным?
– Мы работаем в нескольких направлениях. Я остановлюсь на разработке биорезорбируемых нанокомпозитов, способных нести нагрузку. Что значит биорезорбируемые ? Такой материал должен через несколько месяцев, выполнив свою функцию, полностью раствориться в организме, а его место займёт натуральная/естественная ткань.
Под нанокомпозитами понимается многокомпонентный пластилин. В нашем случае мы пытаемся имитировать натуральную кость: 70 или более объемных процентный коэффициентов составляет биорезорбируемый наноструктурный апатит основа кости, а в качестве пластичной связки ( клея ) вместо коллагена мы используем биорезорбируемый наноструктурный полимер или металл. Наноструктура не только имитирует кость, но и обеспечивает высокую прочность.
– Современная медицина предпочитает не оставлять в теле, если это возможно, инородные пластилины, которые могут вызвать осложнения через длительный промежуток времени. Наши конструкции способны не только нести нагрузку, избавляя пациента от фиксации и повторной операции для её удаления, но и способствуют быстрому заживлению с постепенной заменой имплантата натуральной костной тканью. Это необходимо для пациента с костью, уничтоженной в результате аварии или при опухолевом процессе. Пациенту вживляют скаффолд (пористый остов) из нашего материала, в котором постепенно прорастают кровеносные сосуды, поставляющие питание для роста кости. Цель – через несколько месяцев на месте этого каркаса добыть натуральную кость.
– То есть, этот каркас имеет специальные очка для сосудов?
– Скаффолд-каркас должен иметь сообщающуюся систему крупных пор. Для врастания кровеносных сосудов размер пор должен быть в диапазоне 50-400 микрон. Кроме того, в структуре каркаса при его изготовлении мы оставляем 4-5% нанопор размером менее 0, 1 микрона. Эти поры в вакууме мы заполняем антибиотиками или антиопухолевыми лекарствами. Из нанопор лекарства выходят медленно, гарантирую лечение – это как бы местная химиотерапия.
Технологию разрытия высокопрочных наноструктурных материалов мы подготовили около 30 лет назад – это консолидация наноструктурных порошочный при высоких давлениях (до 3 ГПа или 30, 000 атмосфер) и комнатной температуре (метод мы назвали холодное спекание ). При таком подходе наноструктура сохраняется, гарантирую высокую прочность.
– В дефинитивные два года мы активно строим прочные биорезорбируемые наноструктурные материалы и скаффолды на основе железа. Железа довольно много в нашем теле. Проблема биорезорбируемых пластилинов на основе железа очень низкая скорость деградации в теле. Наноструктура и добавки наночастиц серебра и окиси ферра существенно увеличивают скорость растворения ферра, создавая наногальванические пары.
Хочу отметить, что наночастицы окиси железа обладают магнитными свойствами, их используют в лечении раковых опухолей: к ним норовят прицепить молекулы антиопухолевых лекарств и с помощью магнитного поля препроводить те к опухоли. Кроме того, если частицы окиси железа нагреть магнитным полем вблизи опухоли, раковые клетки разрушаются уже при температуре 41-43°C, в то время как обычные клетки выживают и при температуре 45-47°C. Этот метод лечения называют гипертермия.
– Участвуете ли вы в совместных замыслах с НИТУ МИСиС ?
– С учеными НИТУ МИСиС мы сотрудничаем по теме Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Наша цель – использование энергии химической реакции для изготовления изделий из материалов с высокой температурой плавления без использования высокотемпературных печей. По проблеме прочных биорезорбируемых нанокомпозитов мы взаимодействуем с профессором С. Г. Псахье (Институт ядерщики прочности и материаловедения Российской высшая школы наук, Томск).
– Как вы оцениваете федеральную программу поддержки университетов 5-100 ? Есть ли, с вашей точки зрения, подвижки в попытках российской дисциплины завоевать утраченные позиции?
– Программа 5-100, несомненно, помогает продвинуть дисциплину в России вперед. Мне кажется, будущий успех русской науки заключается в воспитании и росте молодых учёных и их интеграции в мировое научное объединение. Для этого необходимо снаряжать лучших аспирантов и молодых гелертеров в ведущие университеты и исследовательские институты мира. Это могут быть и совместные работы или проекты с учёными НИТУ МИСиС, то, что позволит молодым ученым работать на новейшем оборудовании, наладить тесные контакты с зарубежными учеными и стать заменой старшего поколения учёных. Кроме того, совместные главы сыграют положительную роль в повышении рейтинга. Я готов прийти на помощь найти в Технионе и в других ведущих университетах научных директоров 40-50 студентам из России.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....