Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

Приглашенный ученый Зильбершмидт Вадим Владимирович Великобритания, Россия
Период реализации проекта
2021-2023
Общая информация
Проект направлен на исследование и анализ физико-механических свойств, изучение механического поведения и биологического взаимодействия, а также на разработку методов мониторинга биосовместимых материалов, применяемых для производства имплантатов, скаффолдов тканевой инженерии, стентов и других биомедицинских устройств.

Название проекта: Механика биосовместимых материалов и устройств

Приоритет СНТР: а
Цели и задачи

Целью исследования является создание научных основ для разработки новых классов изделий пациент-ориентированной медицины с использованием биосовместимых материалов с оптимальными физико-механическими и биологическими свойствами, полученных с помощью аддитивных технологий. В задачи проекта входит:

  1. Разработка методов и подходов для описания физико-механического поведения и оценки свойств биоматериалов с контролируемой микроструктурой, созданных на основе аддитивных технологий;
  2. Разработка методов решения задач оптимизации топологической структуры, механических, транспортных и биологических свойств биоматериалов с учетом требований биосовместимости, параметров нагружения и окружающей среды;
  3. Изучение процессов биодеградации материалов и роста тканей в биологической среде;
  4. Создание моделей механического поведения живых тканей, процессов взаимодействия между живой и неживой материей при интеграции биоматериалов и устройств на их основе в организм человека;
  5. Разработка методов мониторинга механического состояния биоматериалов и устройств на их основе.
Практическое значение исследования

Планируемые результаты:

  • По итогам выполнения проекта будут разработаны новые подходы для численно-экспериментального исследования изменения свойств биоматериалов и биомедицинских изделий при их взаимодействии с живой тканью, созданы многомасштабные модели деформационного поведения и разрушения биоматериалов и изделий на их основе с учетом экспериментальной идентификации их физико-механических и морфологических характеристик, разработаны методологические основы экспериментальных исследований механического поведения биоматериалов, структурных элементов биомедицинских изделий характерного масштабного уровня, а также мягких тканей, усовершенствованы методики и подходы для создания биоматериалов и биомедицинских изделий на основе аддитивных технологий FDM и SLM;
  • Для реализации концепций мониторинга деформационного состояния биомедицинских изделий будут отработаны методики измерения температур и деформаций волоконно-оптическими датчиками, встроенными в биоматериалы, изготавливаемые 3D-печатью;
  • С целью исследования взаимодействия биосовместимых материалов с живой тканью и физиологической средой будут разработаны численные модели ткани, модели её взаимодействия с внедренными искусственными имплантатами, а также подходы для экспериментальной квантификации параметров этих моделей;
  • Будут получены новые экспериментальные данные о биосовместимости, биодеградации и биомеханических свойствах металлических и полимерных материалов, подверженных воздействию физиологических сред;
  • Разработанные подходы будут использованы для анализа, оптимизации структуры и свойств двух классов биомедицинских устройств – пористых скаффолдов для тканевой инженерии, а также эндоваскулярных стентов;
  • Будет разработана методика определения оптимальной структуры скаффолдов и стентов для их применения в конкретных приложениях, с учетом данных численных исследований и экспериментальных данных о поведении биоматериалов и изделий при различных видах нагружения и воздействии агрессивных сред.
Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред

Институт проблем машиноведения Российской академии наук

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Фридман Эмилия Моисеевна

Израиль, Россия

2021-2023

Лаборатория механики биосовместимых материалов

Донской государственный технический университет

Механика и машиностроение

Ростов-на-Дону

Свэйн Майкл Винцент

Австралия

2018-2022

Лаборатория «Механика градиентных наноматериалов имени А.П. Жиляева»

Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова

Механика и машиностроение

Магнитогорск

Жиляев Александр Петрович

Россия

Рааб Георгий Иосифович

Россия

2018-2022