Специалисты НИТУ МИСИС и Томского политехнического университета совместно с исследователями Шанхайского университета керамики Китайской академии наук создали имплантат, который стимулирует рост кости, нервной ткани и сосудов. Электрический сигнал для стимуляции возникает внутри самого изделия, а через некоторое время имплантат рассасывается в теле.
Новый имплантат обходится без электродов. Его напечатали на 3D-принтере из биорезорбируемого материала (такой материал постепенно рассасывается в организме) и встроили в него магнитоэлектрические наночастицы. Они умеют превращать магнитное воздействие в электрическое. Изделие работает как беспроводной преобразователь: снаружи включают магнитное поле, частицы откликаются и создают электрический сигнал прямо в зоне повреждения.
По данным МИСИС, с имплантатом костная ткань образовывалась в 4,6 раза быстрее, а нервных волокон в повреждённом участке стало в 3,1 раза больше.
Параллельно учёные МИСИС в сотрудничестве со Сколтехом, ИТМО, МГУ имени М. В. Ломоносова и Дагестанским государственным университетом показали новые способы измерять локальный электрический отклик в магнитоэлектрических нанокомпозитах, то есть сигнал в отдельных участках материала. Они также предложили концепцию сверхбыстрого магнитоэлектрического эффекта, который запускается нагревом. Такой эффект подходит для нейростимуляции.
Как пояснил Абдулкарим Амиров, руководитель научной группы лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ МИСИС, эта серия работ продолжает многолетние исследования магнитоэлектрических нанокомпозитов: наночастиц, нановолокон и других. Их рассматривают как основу для нейростимуляции, регенеративной медицины и катализа.
Пока это доклиническое исследование. Результаты вышли в изданиях Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Journal of Applied Physics, Rapid Research Letters и ACS Nano.
