Реєстраційний номер
0226U004332,
(0124U004358)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка новітніх титанових імплантатів для остеосинтезу з поверхнею модифікованою магнієвим сплавом та наночастинками срібла і міді
Назва етапу роботи
Дослідження біологічної активності та біосумісності in vivo Остаточний аналіз, обговорення результатів та їх можливого розповсюдження, впровадження. Підготовка фінального звіту доповідей, патентів, публікацій.
Керівник роботи
Горностай Олексій Володимирович, Кандидат технічних наук
Дата реєстрації
07-08-2026
Організація виконавець
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії науки України
Опис роботи
Мета проекту - модифікація поверхні титанових імплантатів для остеосинтезу сплавом на основі магнію з додаванням наночастинок срібла і міді для покращення регенерації кісток, корозійної стійкості, біосумісності, а також антибактеріальних властивостей імплантатів.
Опис етапу
У межах четвертого, підсумкового етапу науково-дослідної роботи отримано магнієві сплави системи Mg–Zn–Ca–Ga та наночастинками срібла і міді. Отримано двокомпонентні сплави та чотирикомпонентні сплави із заданим хімічним складом, а також порошки сферичної форми для формування покриттів методом мікроплазмового напилення. Досліджено мікромеханічні, структурні та фазові характеристики сплавів, встановлено вплив легуючих елементів на твердість, модуль Юнга та особливості структуроутворення. Методами SEM, EDX та рентгенофазового аналізу підтверджено формування α-Mg матриці, інтерметалідних фаз і текстурованих магнієвих покриттів із переважною орієнтацією Mg(002), отриманих методом електронно-променевого фізичного осадження (EB-PVD). Встановлено, що застосування канального випарника та оптимізація режимів осадження забезпечують формування однорідних дрібнозернистих покриттів із контрольованою структурою. Отримано одно- та двошарові покриття на титанових підкладках, досліджено їх адгезійну міцність, корозійну стійкість і біологічні властивості. Встановлено, що покриття зі сплаву Mg–0,95Ga–4,27Zn–1,63Ca характеризуються міцністю зчеплення при розтягу до 38,4 ± 7,5 МПа та при зсуві 15,2 МПа, що перевищує показники покриттів із чистого магнію. Корозійні випробування підтвердили можливість керування швидкістю біодеградації шляхом зміни складу покриттів і визначили напрями їх подальшої оптимізації. Проведено оцінювання антибактеріальних властивостей та первинної бактеріальної адгезії поверхонь, модифікованих наночастинками срібла, міді та комбінованими покриттями Ag–Cu з середнім розміром 25 та 12 нм. Показано, що поверхнева модифікація титану магнієвим підшаром у поєднанні з наночастинками срібла і міді зменшує первинну адгезію бактерій, а найбільш виражений антиадгезійний ефект досягається для покриттів із магнієвим підшаром товщиною 7 мкм.
Опис продукції
Автори роботи
Максимчук Ігор Миколайович
Войнарович Сергій Григорович
Калюжний Сергій Миколайович
Хохлов Максим Андрійович
Хохлова Юлія Анатоліївна
Мотруніч Святослав Ігорович
Горностай Олексій Володимирович
Фоміна Надія Сергіївна
Фомін Олександр Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2026-08-07
