Лазерный мир

 Несколько лет назад команда лаборатории лазерных микро- и нанотехнологий и систем выиграла конкурс РНФ на проведение фундаментальных научных исследований.

Проект посвящен разработке комплексных методов для улучшения биосовместимости и бактериальной резистивности медицинских титановых сплавов. Иными словами, учёные Института Лазерных Технологий искали способы улучшения приживаемости одних из самых востребованных видов медицинских протезов – зубных имплантов.

Для того, чтобы добиться лучшей приживаемости потребовалось рассмотреть сразу несколько аспектов: повышение биосовместимости корня импланта, улучшение антибактериальных свойств шейки, а также эстетической вопрос – разработка покрытия, цвет которого не выделяется на фоне коронки и десны.

Для достижения этих целей на первом этапе ученые изучили физические процессы и нашли оптимальные режимы лазерного формирования биосовместимых структур на поверхности имплантатов для обеспечения их остеоинтеграции в организме.

На втором этапе сфокусировали свое внимание на лазерном формировании биосовместимых и, одновременно, антибактериальных структур на поверхности титановых сплавов и сталей в достаточном количестве для исследования их физико-химических и упомянутых функциональных свойств, существенных для предотвращения операционных и послеоперационных осложнений в виде микробного заражения.

На третьем этапе проекта установили взаимосвязь между режимами лазерного воздействия, физико-химическими свойствами поверхности и откликом биологических объектов при медицинских применениях, и разработке лазерной технологии создания функциональных зон на поверхности титановых дентальных имплантатов на основе разработанных лазерных методов.

В итоге, научная группа предложила концепцию и реализовала технологию лазерной обработки «идеального» имплантата: на резьбе имплантата формируется остеоинтеграционная структура, на шейке – биомиметическая структура, а на абатменте – антибактериальная оксидная структура. Провела сравнительный анализ физико-химических свойств вышеперечисленных структур, in vitro и in vivo, верификацию биосовместимости и микробной резистивности этих покрытий.

Исследования проводились при участии ученых из России, Австралии, Германии и Франции.

За время реализации проекта были организованы и проведены три международные научные школы по биомедицинским технологиям, в последней из которых, «Биомедицинские лазерные технологии» в рамках международного симпозиума «Фундаментальные основы лазерных микро- и нанотехнологий», приняло участие более 100 ученых из более чем 10 стран мира: Россия, Франция, Германия, Турция, Греция, Китай, Аргентина, Латвия, Америка и др. Было представлено 17 приглашенных докладов от ведущих российских и зарубежных ученых в области медицины и лазерных технологий: Б.Н. Чичков (Университет Лейбница в Ганновере (Германия), А.В. Беликов (Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург), Л.Т. Волова (СамГМУ, г. Самара), Д.А. Горин (Сколтех, г. Москва), В.В. Тучин (СГУ, г. Саратов), Ю.В. Рябчиков (Институт физики Чешской академии наук, Чехия) и др.

Участники II осенней школы по лазерным микро- и нанотехнологиям — Биомедицинские технологии 2021. Фото: Юлия Миронова / ИЛТ

К участию также были привлечены: завод по изготовлению ортопедических компонентов «Lenmiriot», стоматологический фрезерный центр «ОРТОС», Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И. П. Павлова, Институт Проблем Химической Физики РАН и Лионский университет во Франции. В 2022 году завод Lenmiriot объявил о выходе на рынок дентальных имплантатов, обработанных по данной лазерной технологии. Данная разработка планируется применяться в медицине для изготовления изделий медицинского назначения в реконструктивной и регенеративной медицине, челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, травматологии и ортопедии. В перспективе технология может быть применена для любых видов имплантов: тазобедренного сустава и коленной чашечки, черепных имплантов и так далее.

Источник: https://vk.com/@lmnt_itmo-zavershilsya-trehletnii-proekt-podderzhannyi-rnf-razrabotka