Источник: наука.рф
В НИТУ МИСИС сообщили, что учёные из России вместе с коллегами из Китая разработали имплантат, изготовленный методом 3D-печати из биоразлагаемых магнитоэлектрических наноматериалов. Это устройство способно стимулировать рост сосудов, костной и нервной тканей.
Метод ускорил формирование кости в 4,6 раза, а прирост нервных волокон в зоне поражения возрос в 3,1 раза. Электромагнитное поле снаружи провоцирует появление сигнала внутри конструкции, что стимулирует регенерацию тканей. Это исключает необходимость в электродах и проводах, поскольку имплантат постепенно рассасывается в организме.
Нервные клетки функционируют и ткани восстанавливаются благодаря электрическим импульсам. Традиционно для такого воздействия требуются электроды, устанавливаемые в нужную область и соединенные с внешним питанием. Но этот метод инвазивен, увеличивает вероятность заражения и нуждается в спецоборудовании. Чтобы решить эту проблему, исследователи внедрили в практику магнитоэлектрические нанокомпозиты, которые могут создавать электрический потенциал прямо в теле имплантата под влиянием магнитного воздействия.
Исследователи НИТУ МИСИС, Томского политехнического университета и Шанхайского университета керамики при Китайской академии наук создали имплантат, способный рассасываться в организме. Его изготовили методом 3D-печати, внедрив внутрь магнитоэлектрические наночастицы. Устройство действует как беспроводной конвертер: под действием магнитного поля частицы генерируют электрический импульс благодаря эффекту магнитоэлектричности.
Кроме того, исследователи НИТУ МИСИС в партнерстве с коллегами из Сколтеха, ИТМО, МГУ имени М.В. Ломоносова и Дагестанского государственного университета показали новые экспериментальные возможности измерения локального электрического отклика в магнитоэлектрических нанокомпозитах и предложили новый концепт сверхбыстрого термически индуцированного магнитоэлектрического эффекта, который может быть использован для нейростимуляции.
«Серия работ, в которых опубликованы наши результаты, является результатом многолетних работ по исследованиям магнитоэлектрических нанокомпозитов различного типа (наночастицы, нановолокна и др.) как перспективных платформ для различных приложений: от нейростимуляции и регенеративной медицины до катализа. Результаты работ имеют важную научную значимость для понимания природы и основных механизмов магнитоэлектрического эффекта в наноматериалах. Большие надежды мы возлагаем на предложенный новый концепт сверхбыстрого магнитоэлектрического эффекта в композитах на основе сплава железа и родия, который требует дальнейших исследований», — рассказал руководитель научной группы лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ МИСИС Абдулкарим Амиров.
Гранты Российского научного фонда позволили реализовать проекты по разработке имплантата, оценке локального магнитоэлектрического отклика и изучению термически индуцированного магнитоэлектрического эффекта. Значительная часть полученных данных была опубликована в авторитетных изданиях: Journal of Magnetism and Magnetic Materials (Q2), Journal of Applied Physics (Q2), Rapid Research Letters (Q2) и ACS Nano (Q1).
Подписывайтесь на наш Telegram-канал — там еще больше важных новостей!
