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

Okrem vody objavili aj vzácny kov. Na Marse našli ďalší kľúčový dôkaz o živote

ROZHOVOR Helikoptéra v 1987 dostala u nás príkaz strieľať na UFO. Prečo neposlúchla? (ROZHOVOR)

Američania budú na Mesiaci ťažiť vzácny prvok. Prinesie veľký pokrok Zemi

Stála šialené peniaze a prsty v nej má aj Európa. Toto je prehľad o misii Artemis II (+kuriozity)

Vyťažíme z neho energiu zadarmo. Vedci našli konečné riešenie jadrového odpadu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

V Európe môže vzniknúť nový štát. Moslimovia plánujú enklávu po vzore Vatikánu
PREMIUM„Zvažovala som skončiť pretože tu nič nefunguje.“ Alexandra po životnom úspechu odkrýva pravdu o slovenskom parašporte

Kadyrov hovorí o „bitke dobra proti zlu“. Je pripravený poslať svoje jednotky do Iránu

Nová značka rozdáva 200-eurové pokuty. Vodiči tvrdia, že ich trestá za niečo, čo počas jazdy nemajú ako presne odmerať

Zdravá večera nemusí stáť veľa peňazí: Harvardská lekárka prezradila jedlá, ktoré sú rýchle, lacné a prospešné pre zdravie
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vysťahovali celé dediny, experti majú obavy. Silná veľmoc potajomky zosilňuje jadrový program
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v pohone
- Na Slovensko dorazila nová TV stanica. Ponúka niektoré z najlepších seriálov súčasnosti
- Lenivosť môže výjsť Slovákov draho. Od 15. apríla sa menia zákony o pneumatikách
- Michelin rozdrvil konkurenciu. Predstavil unikátne pneumatiky, ktoré znižujú spotrebu
-
- Nabitý apríl na Netflixe a ďalších. TOP 14 noviniek, ktoré nechceš prehliadnuť
- 40-ročné čakanie sa končí. Akčný film sa ukazuje v plnej paráde, dorazí čoskoro
- PlayStation 6 príde s technológiou, ktorú si pýtame už roky. Vieme, koľko bude stáť
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v pohone
- Michelin rozdrvil konkurenciu. Predstavil unikátne pneumatiky, ktoré znižujú spotrebu
-
- Majú zásoby až 810 miliónov m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu, spustia ho rekordne rýchlo
- Lenivosť môže výjsť Slovákov draho. Od 15. apríla sa menia zákony o pneumatikách
- Česi postavili nezastaviteľný stroj s nosnosťou 1700 kg. Nasadí ho americká armáda
- Kia išla proti prúdu a mala pravdu. Do áut odmietla dať nenávidenú novinku, vodiči jej za to ďakujú
- Hawking mal znova pravdu. Vedci potvrdili jeho odvážnú teóriu o časopriestore
Astronómovia v pozore: K Slnku mieri kométa, ktorú môžu vidieť aj Slováci
Prípravy na najhoršie začali: Európa čelí podľa eurokomisára energetickej hrozbe
Našiel si si toto za stieračom? Daj si pozor, podvodníci skúšajú nebezpečný trik
Schyľuje sa k vojne ďalších dvoch veľmocí? Japonci rozmiestnili rakety s doletom 1000 km
Napätie v slovenskej automobilke vrcholí. Zamestnanci vyhlásili štrajkovú pohotovosť
Výpadok internetu v Iráne trvá už 30 dní, koniec je v nedohľadne
Skončí konečne striedanie letného a zimného času? Európania majú jasnú preferenciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

V Európe môže vzniknúť nový štát. Moslimovia plánujú enklávu po vzore Vatikánu
PREMIUM„Zvažovala som skončiť pretože tu nič nefunguje.“ Alexandra po životnom úspechu odkrýva pravdu o slovenskom parašporte

Kadyrov hovorí o „bitke dobra proti zlu“. Je pripravený poslať svoje jednotky do Iránu

Nová značka rozdáva 200-eurové pokuty. Vodiči tvrdia, že ich trestá za niečo, čo počas jazdy nemajú ako presne odmerať

