Ученые из России разработали магниточувствительный полимерный композит, который можно использовать в качестве чернил для «4D-печати» — технологии производства трехмерных конструкций, способных со временем менять форму. Материал позволит создавать адаптивные медицинские устройства и костные импланты.
Анна Зимина, научный сотрудник НИТУ МИСИС, заявила:
«Нашей целью было разработать биосовместимый материал с возможностью бесконтактной активации эффекта памяти формы. Наш материал имеет высокие значения скорости нагрева и восстановления. Кроме того, этот материал отлично подходит для изготовления изделий методом многомерной печати»
Созданный учеными композит представляет собой органический полимерный материал, который содержит в себе полилактид и наночастицы феррита кобальта. Эти частицы обладают способностью быстро нагреваться под действием высокочастотного переменного магнитного поля, что позволяет использовать их для управления структурой окружающего их полимера и восстановления изделий из этого композита после их деформации.
Для проверки безопасности и биосовместимости этого композитного материала ученые напечатали на его базе несколько трехмерных структур сложной формы, после чего изучили их физические и механические характеристики, а также проследили за их взаимодействиями с культурами стволовых клеток. Эти опыты показали, что изделия из композитов почти полностью восстанавливали свою оригинальную форму при воздействии магнитных полей даже при небольшой доле наночастиц феррита кобальта, не превышавшей 1% от массы материала.
При этом исследователи обнаружили, что композиты не оказывали негативного воздействия на культуры клеток, а также они были хорошо совместимы с живыми тканями тела по механическим характеристикам. Это позволяет использовать данные материалы для создания различных фиксаторов мягких тканей, костных имплантатов и других медицинских изделий, формой которых медики смогут управлять при помощи магнитных полей уже после их имплантации в тело пациента.
