Ученые университета Лобачевского разработали условия для получения прозрачной керамики на основе фторапатита кальция. Материал перспективен для биомедицины и лазерных технологий. Его получили методом горячего прессования на оборудовании собственного изготовления. Технология экономична и готова к масштабированию, сообщили в пресс-службе вуза.
Керамика прозрачна в видимом и инфракрасном диапазонах. Это позволяет создавать имплантируемые биоактивные «окна». Через них можно годами наблюдать за восстановлением тканей прямо в организме, не прибегая к хирургии.
Фторапатит — аналог костной ткани, поэтому он отлично «дружит» с клетками организма. Наши партнеры из Приволжского исследовательского медицинского университета провели клеточные эксперименты, которые подтвердили биосовместимость нашей прозрачной керамики. Кроме того, тесты на клетках кожи человека — фибробластах — показали, что они активно прикрепляются к поверхности керамики и сохраняют высокую жизнеспособность. Это доказывает, что материал перспективен для интеграции с мягкими тканями.
Имплантируемые оптические окна разрабатывают и за рубежом. Чаще всего их делают на основе диоксида циркония. Но нижегородский материал превосходит аналоги: он лучше интегрируется с живыми тканями.
Второе направление работы — лазерная оптика. Ученые удержали средний размер зерна керамики на уровне менее 150 нм. Это дало рекордное пропускание. Керамика, легированная редкоземельными ионами, например иттербием, может заменить дорогие монокристаллы в компактных мощных импульсных лазерах.
Разработка открывает новые возможности для отечественной медицины и фотоники. Исследование условий получения керамики выполнено в рамках госзадания Минобрнауки. Результаты опубликованы в журнале Ceramics International.
Ранее Наука Mail писала о том, что в МИСИС создали имплантат для восстановления нервов.