Лаборатория механики биосовместимых материалов

• Проведено исследование механических характеристик различных тканей зуба: эмали, дентина, цемента.
• Разработана схема эксперимента, обеспечивающая смачивание образца в процессе индентирования, что исключает разрушение структуры зуба в процессе длительного исследования образца.
• Разработаны уточненные математические модели, описывающие процессы индентирования образцов твердых тканей полости рта на основе постановки и решения контактных задач о внедрении индентора в однородную и неоднородную деформируемую среду.
• Благодаря использованию специально разработанного математического аппарата решения задач получены в аналитическом виде, удобном для обработки результатов эксперимента.
• Осуществлена постановка и решение обратных задач по определению упругих свойств биологических материалов по результатам индентирования, получены формулы для точного определения упругих модулей по результатам эксперимента.
• Разработана методика определения упругих свойств биологических материалов при наличии неоднородной структуры и при существенном отличии свойств исследуемого образца от свойств индентора и держателя образца.
• Данные результаты представляют собой основу для разработки методики по определению свойств неоднородных пороупругих и жидконасыщенных тканей (таких, как ткани глаза) на втором этапе выполнения проекта.
• Исследовано распределение механических характеристик в здоровом и деминерализованном участках зуба и в их окрестностях. Данные результаты будут использованы в дальнейшем для исследования технологий лечения и профилактики кариеса.

Внедрение результатов исследования:

Отправлены заявки на патенты на следующие изобретения: «Кератопротез комбинированный», автор А. Н. Епихин; «Устройство фиксации и рассечения биологических тканей для изготовления и имплантации кератопротеза комбинированного», автор А. Н. Епихин.

Образование и переподготовка кадров:

В течение 2018 года молодые научные сотрудники лаборатории и работающие в ней студенты участвовали в образовательных мероприятиях:

• Организовано участие в тренинге по наноиндентированию в рамках конференции Indentation 2018 (Льежский университет, Бельгия)

• Пройдено повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Проблемы прочности, динамики и ресурса» (ННГУ имени Н. И. Лобачевского, Россия), по проведению полного цикла испытаний продукции наноиндустрии (Межотраслевое объединение наноиндустрии, Россия).

• Пройдено обучение по программе «Скретч-тестирование с регистрацией сил трения и акустической эмиссии» и «Импульсное и многоцикловое нагружение» с использованием наноиндентора Micro Materials Nanotest 600 P3 (OOO Группа «Ай-Эм-Си», Россия)

• Тренинг «Развитие научной коммуникации в исследовательской сфере» (Национальный фонд подготовки кадров, Россия), повышение квалификации «Компьютерная томография и работа с программным обеспечением Volume Graphics» (ООО «Ostec-СМТ», Россия).

• Сотрудниками лаборатории разработано учебное пособие «Использование сферического индентора и многоточечного метода анализа результатов наноиндентирования для экспериментального определения локальных механических характеристик поверхности (практикум для студентов-магистрантов)».

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Приобретенное в 2018 году уникальное оборудование лаборатории – компьютерный томограф субмикрометрового разрешения – будет включено в состав ресурсного центра коллективного пользования ДГТУ.

Другие результаты:

• Проведен ряд совместных встреч исполнителей проекта с сотрудниками медицинских учебных заведений и лечебных учреждений Ростова-на-Дону и Ставрополя.

• Проведены исследования микроструктуры зуба человека в лабораториях промышленной томографии General Electric и Carl Zeiss Microscopy GmbH в Германии.

Сотрудничество:

ННГУ имени Н. И. Лобачевского (Россия), Университет Кеттеринг (США), Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси (Беларусь), Технологический университет Внутренней Монголии (Китай): совместные исследования и научные публикации.