Титаны науки: уральские учёные представили новейшие разработки

Титановые импланты и импульсный генератор по мощности, как электростанция: уральские ученые в свой профессиональный праздник – День науки – представили новейшие достижения, которые способны изменить жизнь каждого человека.

Пористый, но не шоколад, с резьбой, а не шуруп – это кости из титанового порошка. Их печатают на 3D-принтере в инжиниринговом центре Уральского федерального университета. Протезы уже прошли испытания и готовы к вживлению в тело человека.

Алексей Лабырин, коммерческий директор регионального инжинирингового центра УрФУ: «Собачки и кролики уже бегают вот с этими имплантатами и показывают хорошие результаты. То есть эти имплантаты гораздо лучше приживаются, чем обычные. И восстановление у этих животных происходит гораздо быстрее».

Уральские исследователи пошли еще дальше. Ученые работают над изменением химического состава титановых сплавов. Сейчас они содержат алюминий и ванадий – вещества, которые могут привести к отторжению протеза в организме пациента.

Степан Степанов, доцент кафедры термообработки физики металлов УрФУ: «Необходимо, чтобы импланты в человеке функционировали на протяжении длительных лет и не вызывали никаких аллергических и других побочных реакций. Есть еще такое понятие как механическая совместимость, то есть необходимо, чтобы прочность и механические свойства были не ниже, чем у кости, например».

Сейчас протез выглядит как металлический штырь. Его буквально вкручивают в кость. Во время операции врачам порой приходится «подгонять» его по размерам. С титановым имплантом таких проблем не будет, говорят доктора. Снимок МРТ и 3D-принтер – и уже через сутки пациент получит новый орган.

Федор Зверев, заведующий операционным блоком ЦГКБ №24 Екатеринбурга: «До этого у нас не было возможности получать уже персонифицированные импланты. Эта новая технология позволит нам, получая уже имплант, который индивидуально изготовлен, сократить операционное время, время проведения реабилитации».

Вот еще одно изобретение уральских ученых. Напоминает лазерное шоу, но это импульсный генератор вырабатывает электрический заряд мощностью 20 гигаватт. Сравнить можно с работой целой электростанции.

Сергей Рулин, завкафедрой импульсной техники института электрофизики УРО РАН: «Ну, например, самая мощная гидроэлектростанция в мире построена в Китае, и ее мощность 22 гигаватта, у нас примерно тот же порядок мощности. Единственное, что гидроэлектростанция работает постоянно, а в нашем случае длительность импульса – всего одна миллиардная доля секунды».

Прибор полезен сугубо в научных целях, однако ученые нашли и прикладное применение этому изобретению. Его используют в создании рентген-аппаратов, которые выделяют значительно меньше радиации при снимке. И гораздо компактнее аналогов.

Александр Чепусов, младший научный сотрудник института электрофизики УРО РАН: «Вес этого блока всего 14 килограммов, он является универсальным устройством, то есть установив его на специальный штатив, можно проводить медицинскую диагностику, можно использовать для дефектоскопии, а также для систем безопасности, например, в аэропортах или на вокзалах».

В скором времени выпуск таких рентген-чемоданчиков на Среднем Урале планируют поставить на поток. Регион вообще в пятерке лидеров по числу созданных передовых технологий. Вот и первые протезы из более совершенного сплава совсем скоро появятся в клиниках и смогут заменить пациентам абсолютно любые кости и суставы.

Яна Юмакаева