Термочувствительный материал для создания защитных биопокрытий изделий медицинского применения, в том числе для ортодонтической стоматологии, синтезировали ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»), 26 февраля сообщает пресс-служба вуза.

Уникальная разработка московских ученых не имеет аналогов в России, а за рубежом элайнеры из термопластичных полиуретанов только начали появляться, и российский материал, возможно, составит им конкуренцию.

Термопластичные полиуретаны (ТПУ) представляют собой материалы, которые запоминают свое исходное состояние и в случае последующих изменений формы изделия из них могут вернуть это состояние при изменении внешних условий — температуры, влажности или света.

Это возможно потому, что полимерная цепь ТПУ состоит из несовместимых мягких и жестких блоков, охлаждение которых до комнатной температуры приводит к образованию сложной наноструктуры.

Руководитель проекта, заведующий лабораторией «Структурные и термические методы исследования материалов» НИТУ «МИСиС» к. ф.-м. н. Дмитрий Иванов рассказал о предмете исследований:

«„Интеллектуальные“ полиуретаны, свойства которых изменяются при воздействии внешних факторов, могут использоваться в создании покрытий для медицинских устройств и имплантатов для защиты от коррозии и повышения биосовместимости, а также адаптивных материалов для ортодонтических деталей».

Старший научный сотрудник данной лаборатории к. х. н. Марина Горбунова, в свою очередь, отметила важные преимущества, которыми обладают полиуретановые «интеллектуальные материалы» в ортодонтической стоматологии по сравнению с существующими аналогами.

Это «повышенная механическая прочность, биосовместимость, высокая способность к восстановлению формы (более 90% от первоначальной формы), возможность контроля скорости восстановления формы и силы давления на зубы». Такие свойства ТПУ позволяют снизить стоимость лечения у стоматолога, время использования ортодонтических пластин и нитей, а также увеличить для пациента безопасность использования изделий из этих материалов.

Исследуя ТПУ, ученые НИТУ «МИСиС» выявили возможность изменения их механических свойств за счет модификации при нагревании кристаллической структуры мягких блоков. Полученный результат зависит от ряда параметров: условий кристаллизации, температуры нагрева и химического состава полимера.

Проведенное исследование открыло новые пути для контроля микроструктуры и характеристик «интеллектуальных» материалов. Его подробные результаты были приведены в двух статьях.

Это «Влияние геометрических ограничений на упорядочение термопластичных полиуретанов с кристаллизующимися твердыми и мягкими блоками», опубликованная в журнале Crystals (Q2) и статья «Влияние длительного хранения на структуру и свойства многоблочных термопластичных полиуретанов на основе поли (бутиленадипата) диола и поликапролактондиола», опубликованная в журнале Materials (Q2).

«Полученные результаты имеют практическое значение при разработке инновационных материалов, поскольку термопластичные полиуретаны с температурой плавления, близкой к температуре человеческого тела, являются перспективными кандидатами для разработки инновационных медицинских материалов», — сообщил лаборант-исследователь той же лаборатории Айнур Абукаев.

Сотрудники лаборатории «Структурные и термические методы исследования материалов» НИТУ «МИСиС» в дальнейшем займутся изготовлением прототипов ортодонтических изделий на основе ТПУ и исследованием их механического поведения на стоматологических макетах в условиях, близких к реальным.