Ученые напечатали на 3D-принтере имплантат из инновационных метаматериалов (+ видео)

Ученые из Делфтского технического университета в Нидерландах недавно создали новые биологические метаматериалы с уникальными свойствами. Исследование направлено, в первую очередь, на усовершенствование протезов бедренного сустава, которым свойственно со временем ослабляться – крепления многих из них разбалтываются уже через 10 лет после операции. Команда из Делфтского университета предлагает применить два вида биологических метаматериалов, один из которых является ауксетиком.

Метаматериалами называют вещества, обладающие свойствами, которые не встречаются в природе. Характерный признак ауксетиков – отрицательные значения коэффициента Пуассона. Иными словами, при растяжении такие вещества становятся толще в направлении, перпендикулярном приложенной силе. Для 3D-печати гибридных протезов бедренного сустава ученые предлагают сочетать ауксетик с материалом, который при растяжении становится тоньше. Совмещение веществ с противоположным коэффициентом Пуассона способно стимулировать рост костной ткани вокруг имплантата и более прочное закрепление. Кроме того, новые материалы сокращают риск разрушения протеза.

Имплантат пока не прошел клинические испытания – пока исследователи только протестировали его в специальной пене, имитирующей свойства костной ткани, под воздействием сил, похожих на условия человеческого тела. В результате воздействия имплантат расширяется, сжимая костную ткань с обеих сторон – именно такое свойство должно способствовать максимальной фиксации. Следующим этапом проекта станет подробное исследование характеристик материала совместно с учеными из различных академических клиник.