Створено: 11 липня 2011 09:43
Змінено: 11 липня 2011 09:43

розроблено

Ортопеди-хірурги часто стикаються з проблемою того, що кістка розбита на осколок і один або два невеликі шматочки кістки не можуть бути встановлені на місці, тобто в кістці бракує безперервності. Якби це залишалося так, це загрожувало б загоєнню та зменшувало б несучу здатність кістки. Також часто трапляється, що шматочок кістки з якоїсь причини доводиться видаляти, і це призводить до дефіциту, який необхідно заповнити. Для цього було створено кілька матеріалів, спільною рисою яких є те, що вони дуже дорогі, товари майже конкурують із золотом. Нещодавно хіміки з Університету Дебрецена розробили той, який дешевший за своїх однолітків.

Новий матеріал називається Airgel: його назва також свідчить про те, що це затверділий гель, крихітні щілини якого заповнені повітрям. 95 відсотків обсягу зшитих твердих речовин дуже низької щільності становить повітря. Як правило, вуглець і кремній у групі в періодичній системі елементів, які можуть утворювати з киснем майже необмежені ланцюги та просторові структури, здатні утворювати зшивки. Спочатку подібні були зроблені для NASA, американського космічного агентства, для ізоляції космічних кораблів, пізніше роботів, що обертаються навколо Марса. Аерогелі набагато легші, ніж використовувана раніше кераміка, але принаймні такі ж стійкі.

Сировиною аерогелю, розробленого в Дебрецені, є кремнійорганічна сполука, яка гідролізується. У відповідних умовах він утворює гель (гель) з атомів кремнію та кисню, який застигає. Процес досить трудомісткий, і сушка отриманого матеріалу вимагає спеціального процесу. Результатом технології є молочно-білий або склоподібний прозорий, надзвичайно легкий твердий аерогель.

Для реалізації технології, розробленої дослідниками в Дебрецені, було виготовлено обладнання високого тиску, в якому реакція пройшла успішно. Сушіння вимагалося з великою обережністю, яке повинно проводитися лише м’яко і повільно.

Найбільш сприятливою властивістю отриманого аерогелю з точки зору заміщення кісток є його висока міцність. Згідно з тестами на руйнування, цей матеріал може витримати тринадцять тисяч разів більше власної ваги, не зламавшись. Він також має інші хороші властивості, які можна використовувати для інших цілей. Наприклад, його теплоізоляція настільки хороша, що якщо одну сторону матеріалу товщиною в кілька міліметрів нагріти пальником зварювального пістолета, кожен може сміливо покласти руку на інший бік.

Після успішного виробництва на перший план вийшли питання застосування. Хіміки-аерогелі та майбутні лікарі-ортопеди подали спільну заявку до ОТКА щодо медичного використання нової речовини, яка була успішною.

Попередні дослідження показують, що новий кістковий замінник буде придатним. Наразі тестування на тваринах дозволено. Якщо їх кістки вростають у вставний кістковий трансплантат, вони можуть бути протестовані на людях.

Вони також відрізняються від стандартних медичних експериментів тим, що їх потенційна неефективність не погіршує основну проблему. Але дослідники навіть не думають про це, вони сподіваються, що скоро новий матеріал для заміщення кісток з’явиться в ортопедичній медицині.