Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

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.