Біорозчинний ливарний сплав на основі магнію медичного призначення

Автор(и)

  • М.Д. Айкін Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя
  • В.A. Шаломєєв Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя
  • Е.І. Цивірко Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2019.04.038

Ключові слова:

сплав магнію, додаткове лугування, оптимізація хімічного складу, механічні властивості, біорозчинність

Анотація

При хірургічних операціях, пов’язаних з переломами кісткової тканини, для фіксації кінцівок використовують імплантати, які виготовляються з неіржавіючих  сталей, сплавів кобальту або титану. Такі імплантати ускладнюють стабілізацію кісткової тканини, привносять ризики місцевого запалення оскільки є інородними тілами в живому організмі і зумовлюють необхідність їх хірургічного видалення для усунення негативних наслідків їх присутності. Перспективними можуть бути біорозчинні і біосумісні з живим організмом імплантати з магнієвих сплавів, які змогли б забезпечити потрібний комплекс їх механічних властивостей. Виходячи з цього досліджено вплив додаткового легування біорозчинного сплаву МЛ10 цирконієм, неодимом і цинком для підвищення його механічних властивостей і регенерації кісткової тканини. З використанням матриці планування експерименту та програмного пакету для статистичного аналізу  «Statstiica» розроблено біорозчинний ливарний сплав для імплантів на основі магнію з вмістом 1,2-1,3 % цирконію, 3,1-3,2 % неодиму, який забезпечує потрібний рівень механічних властивостей (sВ ≥ 290 МПа, d = 5,4 %).  Доклінічними випробуванням імплантатів з розробленого сплаву встановлено відсутність токсичного впливу його на живий організм лабораторних тварин, показано позитивний процес регенерації при цьому кісткової тканини.

Посилання

Hayes J.S., Richards R.G. Expert Rev. Med. Devices., 2010, Vol. 6, pp. 843-853 [in English].

​https://doi.org/10.1586/erd.10.53

Muzychenko P.F., Travma, 2012, No. 1, pp. 94-98 [in Russian].

Staiger M.P., Pietak A.M., Huadmai J., Dias G., Biomaterials, 2006, Vol. 27, pp. 1728-1734 [in English].

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.10.003

GOST 2856-79 Splavy magnievye litejnye. Marki (Foundry magnesium alloys. Stamps). Izdatelstvo standartov, Moscow, 1981, 20 p. [in Russian].

Shalomeev V.A., Tsivirko E.I., Aikin M.D., Metaloznavstvo ta obrobka metaliv, 2016, No. 2, pp. 3-10 [in Ukraine].

Patent No. 120062 Ukraine. MPK C22С 23/00. Lyvarnyy mahniyevyy splav dlya implantativ [Cast magnesium alloy for implants], M.D. Aikin, V.A. Shalomeev, E.I. Tsivirko, No. u201703125; zayavl. 03.04.2017; opubl. 25.10.2017, Bul. No. 20/2017, 4 p. [in Ukraine].

Patent No. 120063 Ukraine. MPK С22С 23/00. Lyvarnyy splav na osnovi mahniyu dlya osteosyntezu [Cast magnesium based alloy for osteosynthesis], M.D. Aikin, V.A. Shalomeev, E.I. Tsivirko, et al., No. u201703125; zayavl. 03.04.2017; opubl. 25.10.2017, Bul. No. 20/2017, 4 p. [in Ukraine].

Adler Y.P., Markova E.V., Granovsky Y.V. Planirovaniye eksperimenta pri poiske optimal'nykh usloviy (Planning an experiment to find optimal conditions), Moscow, Nauka, 1976, 279 p. [in Russian].

GOST 1497-84 Metally. Metody ispytaniy na rastyazheniye (Metals Tensile Test Methods), Izdatelstvo standartov, Moscow, 1984, 18 p. [in Russian].

Raissi S., Farsani R-Eslami., International Journal of Mathematical and Computational Sciences, 2009, Vol. 3, No. 3, pp. 197- 201. [in Russian].

Downloads

Опубліковано

2019-12-30

Як цитувати

Айкін, М., Шаломєєв, В., & Цивірко, Е. (2019). Біорозчинний ливарний сплав на основі магнію медичного призначення. Науково-технічний журнал ‘’Металознавство та обробка металів‘’, 25(4), 38–46. https://doi.org/10.15407/mom2019.04.038

Номер

Розділ

НОВІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ І МАТЕРІАЛИ