АР13268737 "Разработка технологии аддитивного производства пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности"

Главная НаукаПроекты, финансируемые грантами МНВО РК ПроектыАР13268737 "Разработка технологии аддитивного производства пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности"

АР13268737 "Разработка технологии аддитивного производства пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности"

Азаматов Багдат Нурланович Наименование конкурса в рамках которого реализуется проект: Грантовое финансирование молодых ученых по проекту «Жас галым» на 2022-2024 годы

Руководитель проекта - Азаматов Багдат Нурланович, PhD

Идентификаторы: Scopus Author ID: 57194540543, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6381-5846.

Исследовательская группа проекта

№	ФИО	Должность по проекту	Идентификаторы (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются) и ссылки на соответствующие профили
1.	Азаматов Багдат Нурланович	ГНС	Индекс Хирша по базе Scopus – 2. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6381-5846, Scopus Author ID: 57194540543
2.	Алонцева Дарья Львовна	ГНС	Индекс Хирша в Web of Science и Scopus – 6. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1472-0685, ResearcherID: H-1535-2014, Scopus Author ID: 6506822578

Аннотация проекта

В мире приоритетным направлением, связанных с охраной здоровья населения, является разработка высокотехнологичных технологий производства медицинских имплантатов. В настоящее время более 5% встроенных имплантатов отторгается организмом пациента из-за развития некроза костной ткани, который возникает, когда поверхность имплантата разрушается, деформируется и металлические частицы проникают в окружающие ткани тела или из-за развития перипротезных бактериальных инфекций, что ограничивает использование современных имплантатов. Разработка инновационных покрытий для имплантатов - в глобальном тренде научных исследований. Обработка поверхности имплантата должна обеспечивать его нетоксичные и антибактериальные свойства, и в то же время имплант должен обеспечивать остеокондуктивность и остеоинтеграцию, чтобы сократить время восстановления пациента и продлить срок службы имплантата.

Целью проекта является разработка научных основ технологии аддитивного производства пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности и получение лабораторных прототипов ортопедических и дентальных имплантатов индивидуального дизайна.

Ожидаемые и достигнутые результаты проекта:

Год	Полученные результаты по исследованию. Публикации (со ссылками на них) и патенты; информация для потенциальных пользователей.
2022 год	Проведен информационно-патентный поиск, основанный на принципе поиска и анализа научно-технической информации PRISMA (предпочтительные элементы отчетности для систематических обзоров и метаанализов, prisma-statement.org). Сначала были отобраны соответствующие публикации по повышению биосовместимости поверхности имплантатов, уже имеющиеся в базе данных авторов проекта (часть I). Во-вторых, был проведен методический поиск в Google Scholar за период 2008-2022 годов по ключевым словам: «медицинская 3D-печать» (часть II) и «аддитивное производство» (часть III). Не рассматривались никакие ссылки или статьи на веб-сайтах, только оригинальные публикации в рецензируемых изданиях. Подробная информация о результатах поиска приведена в отчете по прoекту в виде таблицы, учитывающей количество проанализированных по каждому разделу и по ключевым словам полнотекстовых статей, патентов и абстрактов и количество выбранных по каждому разделу работ для цитирования. Найдены и проанализированы представленные в открытой литературе новые статьи и патенты по теме исследования и рассмотрены вопросы изготовления имплантатов с использованием их трехмерных моделей и новые тренды в технологиях повышения биосовместимости и бактерицидных свойств поверхности имплантатов. Обзор современной литературы показал растущие потребности общества в ортопедических имплантатах и позволил выделить основные подходы и нерешенные проблемы производства хорошо приживляющихся в теле человека имплантатов изготовленных методом аддитивного производства (АМ). AM позволяет разрабатывать имплантаты индивидуального дизайна с пористой поверхностью, то есть создавать более качественные продукты, которые обеспечивают лучший вариант для пациента. Другим трендом является термическое плазменное напыление на поверхность имплантата многослойных биосовместимых покрытий с контролируемой структурой и свойствами, с научным обоснованием композиции, пористости, шероховатости покрытия и выбора технологических параметров напыления, а также роботизация процесса напыления. В совокупности, два этих подхода позволяют решить проблему получения пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности, удобных, которые не будут отторгаться организмом и помогут сократить время выздоровления пациента. Написан литературный обзор по теме исследования, включающий цитирование по 50 источникам, выполнен критический анализ информации из современных литературных открытых источников, в которых представлены основные научные тренды производства ортопедических имплантатов, чтобы выявить основные проблемы и пути их решения для создания хорошо приживляющихся имплантатов. В обзоре проанализированы также современные тенденции использования металлических и керамических биосовместимых материалов для создания имплантатов и их покрытий, сделаны выводы о необходимости научного обоснования выбора материала, композиции, пористости, шероховатости покрытия.
2023 год
2024 год

Год

Полученные результаты по исследованию.

Публикации (со ссылками на них) и патенты; информация для потенциальных пользователей.

2022 год

Проведен информационно-патентный поиск, основанный на принципе поиска и анализа научно-технической информации PRISMA (предпочтительные элементы отчетности для систематических обзоров и метаанализов, prisma-statement.org). Сначала были отобраны соответствующие публикации по повышению биосовместимости поверхности имплантатов, уже имеющиеся в базе данных авторов проекта (часть I). Во-вторых, был проведен методический поиск в Google Scholar за период 2008-2022 годов по ключевым словам: «медицинская 3D-печать» (часть II) и «аддитивное производство» (часть III). Не рассматривались никакие ссылки или статьи на веб-сайтах, только оригинальные публикации в рецензируемых изданиях. Подробная информация о результатах поиска приведена в отчете по прoекту в виде таблицы, учитывающей количество проанализированных по каждому разделу и по ключевым словам полнотекстовых статей, патентов и абстрактов и количество выбранных по каждому разделу работ для цитирования.

Найдены и проанализированы представленные в открытой литературе новые статьи и патенты по теме исследования и рассмотрены вопросы изготовления имплантатов с использованием их трехмерных моделей и новые тренды в технологиях повышения биосовместимости и бактерицидных свойств поверхности имплантатов. Обзор современной литературы показал растущие потребности общества в ортопедических имплантатах и позволил выделить основные подходы и нерешенные проблемы производства хорошо приживляющихся в теле человека имплантатов изготовленных методом аддитивного производства (АМ). AM позволяет разрабатывать имплантаты индивидуального дизайна с пористой поверхностью, то есть создавать более качественные продукты, которые обеспечивают лучший вариант для пациента. Другим трендом является термическое плазменное напыление на поверхность имплантата многослойных биосовместимых покрытий с контролируемой структурой и свойствами, с научным обоснованием композиции, пористости, шероховатости покрытия и выбора технологических параметров напыления, а также роботизация процесса напыления. В совокупности, два этих подхода позволяют решить проблему получения пациентно-специфических металлических имплантатов с улучшенными свойствами биосовместимости поверхности, удобных, которые не будут отторгаться организмом и помогут сократить время выздоровления пациента.

Написан литературный обзор по теме исследования, включающий цитирование по 50 источникам, выполнен критический анализ информации из современных литературных открытых источников, в которых представлены основные научные тренды производства ортопедических имплантатов, чтобы выявить основные проблемы и пути их решения для создания хорошо приживляющихся имплантатов. В обзоре проанализированы также современные тенденции использования металлических и керамических биосовместимых материалов для создания имплантатов и их покрытий, сделаны выводы о необходимости научного обоснования выбора материала, композиции, пористости, шероховатости покрытия.

2023 год

2024 год