Напечатать кости

МАГИСТРАНТ ИНСТИТУТА ФИЗИКИ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ НИКИТА ТОРОПКОВ СОЗДАЛ ТЕХНОЛОГИЮ ПЕЧАТИ НА 3D-ПРИНТЕРЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ИМПЛАНТАТОВ ИЗ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНОГО СОЕДИНЕНИЯ. ПРОЕКТУ ПОЛИТЕХНИКА ВСЕГО ПОЛГОДА, НО ПЕРВЫЕ ОБРАЗЦЫ УЖЕ ГОТОВЫ К МЕДИЦИНСКИМ ИСПЫТАНИЯМ. УЧЕНЫЙ РАССКАЗАЛ ОБ ОСОБЕННОСТЯХ СВОЕЙ РАЗРАБОТКИ И ЕЕ РОЛИ В СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЕ.

По словам студента, полученные им имплантаты максимально идентичны человеческой костной ткани и являются неотторгаемыми.

— Кальций и фосфор — это основные элементы, из которых состоит костная ткань, — поясняет Никита Торопков. — Сама по себе идея использования кальций-фосфатного соединения для науки не новость. Но была серьезная проблема: традиционным методом лазерного спекания из порошка кальций-фосфата нельзя было получить плотный образец, соединение просто разлагалось. Его стали применять в наше время в качестве покрытия на титановые имплантаты, чтобы повысить их приживаемость в организме. Можно сказать, что этот отличный материал отодвинули на задворки. Мы решили воспользоваться аддитивными технологиями, проще говоря, 3D-печатью. Печать методом послойной наплавки позволила нам сделать первые образцы.

Над своим проектом политехник работает всего полгода, но технологией уже заинтересовалась госкорпорация «РОСНАНО». Недавно магистрант получил звание лучшего молодого наноинженера страны и возможность провести медицинские исследования на биоматериале.

— Медицинские исследования — это очень серьезный и сложный этап. Сейчас материал уже проходит предклинические испытания на базе СибГМУ. Продолжить их будет возможность в наноцентре новосибирского Академгородка, — добавляет Никита Торопков.

По оценке специалистов из РОСНАНО, через три года имплантаты из томского материала будут готовы к запуску в производство. Как отмечает разработчик, для него важно, что простота созданной технологии позволит сделать имплантаты доступнее. Так, стоимость полноценной человеческой челюсти будет составлять порядка 50 тысяч рублей, в то время как цены на зарубежные аналоги колеблются в районе 200 тысяч рублей.

Подготовили Александра Лисовая, Елизавета Муравлева

Об итогах года

Молодые ученые ИК приняли участие в разработке территориальной информационной системы Томской области. Результаты этой работы отмечены премией Правительства Российской Федерации. Аспирантка Института кибернетики второй год подряд стала победителем Всероссийского конкурса «Лучший молодой ученый».

Сергей Байдали, кандидат технических наук, директор Института кибернетики

Робот-учитель, преподающий математику, физику, химию и информатику

Мобиробот на практике знакомит школьников с законами оптики, лазерной физики, механики, термодинамики. Сначала он дает ученикам «теорию», затем проводит онлайн-тестирование. Все, что требуется, — выбрать на сайте готовое задание для робота. Управлять помощником можно через смартфон, компьютер или планшет, подключенный через USB, Bluetooth, Wi-Fi.

Печать искусственных костей из кальций-фосфатного соединения на 3D-принтере

Магистрант создал неотторгаемые имплантаты из кальция и фосфора — основных элементов, составляющих костную ткань. Их печатают на 3D-принтере методом послойной наплавки. После выполнения своей функции имплантат замещается костной тканью и растворяется без остатка. Изделия, произведенные по этой технологии, будут в несколько раз дешевле существующих аналогов.

Система управления солнечными батареями, делающая их в семь раз эффективнее

Устройство следит за движением Солнца и разворачивает к нему батарею. Дополнительный акриловый концентратор распределяет свет по поверхности солнечной панели, позволяя накапливать больше энергии. Энергоэффективный комплекс повышает результативность работы солнечной батареи в семь раз и стоит дешевле существующих зарубежных и отечественных аналогов.

Устройство для переработки пластиковых отходов в нити для 3D-принтера

Молодые ученые разработали мобильную установку для производства нити для 3D-принтеров. Она превращает пластиковые отходы в дешевое и экологичное сырье. Пластик перерабатывается и разжижается, затем продавливается через экструдер — машину для формования. На выходе получается идеально круглая пластиковая нить с точностью диаметра до 20 микрон.

Технология производства золота и других полезных металлов из отходов серной кислоты

Политехники разработали метод спекания хлоридных огарков — отходов производства серной кислоты — с хлоридом аммония. В России объем таких отходов составляет не менее 30 млн тонн, ранее их переработка была нерентабельна. Новый метод позволяет получить широкий спектр продукции: золото, серебро, медь, цинк, железо и его соединения, а также другие металлы.