Исследование физико-механических свойств аддитивно-производимых мета-биоматериалов для тканевой инженерии (2023–2025 гг.)
 |
Область компетенции:
|
| Период проведения | 2023-2025 |
Заказчик: Исследование в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ) по приоритетному направлению деятельности «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Руководитель проекта: А.И. Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ
Ответственный исполнитель: М.А. Жмайло, старший научный сотрудник, руководитель направления «Прикладные исследования и разработки» Инжинирингового центра (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг»
ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» представила отчет о ходе выполнения проекта по гранту РНФ, который предусматривает изучение механических и биофизических характеристик аддитивно производимых металлических мета-биоматериалов, предназначенных для применения в качестве заменителей костной ткани и элементов ортопедических имплантатов, и их перспективного применения в регенеративной медицине (или тканевой инженерии).
Проект включает цифровое моделирование и проектирование имплантатов с использованием новых перспективных мета-биоматериалов с настраиваемыми физико-механическими свойствами создаваемых каркасных структур, обеспечивающих эффективное врастание костной ткани в имплантат для замещения значительных дефектов костных элементов скелета человека.
На основе анализа современного состояния вопроса на первом этапе:
- разработаны основные положения методики построения компьютерных моделей трехмерных каркасных структур открытого типа на основе решетчатых и поверхностных структур;
- разработана концепция экспериментальных квазистатических и динамических исследований упругих, прочностных и циклических свойств мета-биоматериалов на основе трехмерных периодических структур, сформулирована методика испытаний, состоящая из двух блоков: вычислительные эксперименты (цифровые испытания) и натурные испытания;
- разработана концепция и состав теоретического и вычислительного (компьютерного) исследования влияния топологических характеристик мета-биоматериалов на эффективность процесса остеоинтеграции на основе гипотез механобиологии.
Срок выполнения проекта – три года (2023–2025 гг.). По результатам каждого года будут подготовлены научные публикации.