Českí vedci vyvinuli unikátny materiál. Vyrovná sa skutočným ľudským kostiam
Výskumný tím vedcov z Japonska spolu s vedcami z Ústavu termomechaniky Akadémie vied ČR vyvinuli jedinečný kovový materiál so zdanlivo odporujúcimi si vlastnosťami. Nová zliatina, ktorú nazývajú CCAS, napodobňuje pružnosť ľudských kostí. Na tému upozornil AV ČR na svojom webe.
Problém s kostnými náhradami
Kovové kostné implantáty sa v medicíne využívajú už od začiatku 20. storočia. Aktuálne používané implantáty sa vyrábajú z biomateriálov, respektíve zliatin, ktoré svojimi vlastnosťami napodobňujú skutočné kostné tkanivo.

Hoci tieto kostné náhrady vykazujú dobrú pevnosť a odolnosť, oproti reálnym kostiam, ku ktorým sa pripevňujú, sú výrazne menej flexibilné. V dôsledku nerovnomerného rozloženia síl pri namáhaní potom môže dôjsť k degradácií okolitých kostí, čoho dôsledkom je u pacieta rozvoj osteoporózy.
Treba podotknúť, že existujú aj biomateriály, ktoré sa svojou flexibilitou vyrovnajú ľudským kostiam, avšak tie zas strácajú na pevnosti a odolnosti. Pochopiteľne, máme aj materiály, ktoré ktoré predstavujú akýsi kompromis medzi dvomi uvedenými možnosťami.
Najčastejšie ide však o zliatiny niklu a titánu, ktoré sa využívajú v dentálnej chirurgii. Nikel však nie je vhodný pri vytváraní kostných implantátov, pretože pacient naň môže mať alergickú reakciu.
Testy hovoria jasne
V novej štúdii publikovanej v žurnále Advanced Materials preto spomínaní vedci z Japonska a Českej republiky prišli s novou zliatinou na báze kobaltu a chrómu, ktorá spoľahlivo napodobňuje pružnosť ľudských kostí a je tiež mimoriadne odolná voči opotrebeniu.
Ideálny materiál
Zliatina dostala názov CCAS, čo je skratka prvkov Co-Cr-Al-Si (kobalt, chróm, hliník, kremík) a jej vlastnosti ju predurčujú na výrobu kostných náhrad. Primárnym cieľom bolo vytvorenie zliatiny, ktorá dokáže minimalizovať rozdiel v ohybnosti medzi ľudskou kosťou a kovom.
Vzhľadom na to, že tieto vlastnosti sú dané, respektíve ovplyvnené orientáciou kryštálov kovových prvkov, odborníci vytvorili kovové monokryštály s veľkosťou niekoľko centimetrov a s presne danou priestorovou orientáciou.
„Zliatinu pripravili v Japonsku. My sme zaisťovali predovšetkým meranie jej pružnosti,“ vysvetľuje Hanuš Seiner z Ústavu termomechaniky AV ČR. „Naše svetovo unikátne zariadenie presne meria extrémne malé deformácie. Pre predstavu, na zaťaženie materiálu pri testoch sme používali ultrazvukové vlny,“ dodáva.
Počas testov prebiehajúcich v priestoroch Ústavu termomechaniky AV ČR vykazovala zliatina až 17 % ohybnosť, bez toho, aby došlo k jej trvalej deformácií – po záťaži sa vrátila sa do pôvodného stavu. Podľa dostupných informácií ide o dvojnásobnú hodnotu oproti konvenčným materiálom na báze niklu.
„Naša zliatina je zo všetkých materiálov vyvíjaných za účelom kostných náhrad najbližšie k tomu, ako sa chovajú skutočné kosti,“ uvádza Seiner.
Ako ďalej inforumuje Univerzita Tóhoku na svojom webe, výsledky tejto štúdie prekvapili aj samotných autorov. Hoci pred samotným začiatkom výskumu vedci vedeli, že „chróm má silnú odolnosť voči korózii, ale superelasticita, flexibilita a značná odolnosť materiálu na báze kobaltu a chrómu bola veľkým prekvapením.“
Aktuálne sa odborníci z Japonska a Čiech pripravujú na podrobnú analýzu vlastností tohto revolučného materiálu, aby lepšie dokázali popísať mechanizmy jeho správania. Predtým, ako sa CCAS začne používať na výrobu kostných náhrad v medicínskej praxi, bude musieť prejsť ešte klinickými skúškami.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Riaditeľa AI firiem úplne zošaleli: Infraštruktúru chcú vo vesmíre, no čaká ich logistické peklo

Po smrti človeka vraj nezaniká kľúčová vec. Vedci možno rozlúskli existenciu života

Dennodenne ho sledujeme úplne všetci. Vedci našli novodobého „zabijaka" mozgu

Ľudstvo je o krok bližšie k neobmedzenej energii. Európania vyvinuli „zázračné" zariadenie

Musk po vyše 20 rokov zmenil názor, SpaceX prichádza na akciový trh so šialenou hodnotou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Pri streľbe v Sydney zahynula blížna Zuzany Čaputovej. „Nepovedala mi inak ako Zuzanka moja…“
PREMIUMTržby pôjdu hore, akcie sa môžu prudko prepadnúť. Rok 2026 preverí nervy investorov (ROZHOVOR)

VIDEO: „Hrdina v bielom tričku“ zastavil streľbu na Bondi Beach. Útočníka odzbrojil holými rukami

Obľúbený ranný rituál Slovákov môže ničiť kosti. Tomuto nápoju sa radšej vyhni

Známeho amerického režiséra a jeho manželku našli mŕtvych. Polícia vyšetruje útok
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Spojenec Slovenska dostal ultimátnu zbraň. „Dračiemu ohňu“ neunikne ani jedna raketa, zasiahne aj mincu
- V Európe vyčíňa neviditeľný zabijak. Vedci ostali zhrození z jeho sily, rozmnožuje nebezpečné baktérie
- Musk po vyše 20 rokov zmenil názor, SpaceX prichádza na akciový trh so šialenou hodnotou
- Zdrvujúca slovenská novinka zbúrala Netflix. Porazila aj hollywoodsky hit za 200 miliónov
- Netflix sa nestíha čudovať. Kritizovaný krok nevyšiel, najväčší hit opúšťajú diváci
-
- V Európe vyčíňa neviditeľný zabijak. Vedci ostali zhrození z jeho sily, rozmnožuje nebezpečné baktérie
- Spojenec Slovenska dostal ultimátnu zbraň. „Dračiemu ohňu“ neunikne ani jedna raketa, zasiahne aj mincu
- Netflix sa nestíha čudovať. Kritizovaný krok nevyšiel, najväčší hit opúšťajú diváci
- Špehujú Slovákov, ktorí ani nemajú účet. Ak si klikol na toto tlačidlo, sociálne siete vedia o tebe všetko
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 % vody a bude to čoraz horšie
-
- Uniklo 90 miliárd litrov vody a nikto si to nevšimol. Vedci hovoria o nevídanej sile Zeme
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Vyspelá európska krajina otáča o 180 stupňov. Po 40 rokoch ide naštartovať jadrovú energiu
- Vedci otvorili strom a ostali bez slov. Skrýval nový svet, ktorý roky tajne ovplyvňuje klímu
- Čína ostala v šoku. Západ našiel spôsob, ako ukončí jej monopol na kritickej surovine
Poliakom došla trpezlivosť. Vyvíjajú štátnu aplikáciu na nahlasovanie podozrivých situácií
Obrovská fraška Muskovej AI. O teroristickom útoku v Sydney používateľom surovo klamala
Tvrdý bankrot a milióny ľudí v neistote. Slávny výrobca vysávačov skrachoval
Európsky spojenec Ukrajiny jej bude vyrábať desiatky tisíc kusov dôležitých zbraní ročne
Ziskovosť nemeckých automobiliek sa drasticky prepadla. Náklady a elektromobilita menia ekonomiku
Predseda nemeckej strany vyzval na zrušenie zákazu spaľovacích motorov
Slovákov čaká vesmírne divadlo: Na oblohe sa ukáže až 120 meteorov za hodinu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Pri streľbe v Sydney zahynula blížna Zuzany Čaputovej. „Nepovedala mi inak ako Zuzanka moja…“
PREMIUMTržby pôjdu hore, akcie sa môžu prudko prepadnúť. Rok 2026 preverí nervy investorov (ROZHOVOR)

VIDEO: „Hrdina v bielom tričku“ zastavil streľbu na Bondi Beach. Útočníka odzbrojil holými rukami

Obľúbený ranný rituál Slovákov môže ničiť kosti. Tomuto nápoju sa radšej vyhni

