Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ НИТИНОЛА В ЖЕЛЧИ

Муслов С.А., Ярема И.В., Савченко А.А.

Коррозионные свойства являются важнейшими показателями биохимической совместимости всех материалов, нашедших применение в медицине. Фундаментальной отправной точкой концепции химической биосовместимости медицинских материалов является степень коррозии - металлические компоненты могут растворяться в физиологических жидкостях под влиянием коррозии, вызывая деградацию одновременно конструкций и окружающей биосреды. Коррозия металлов в организме может привести к поломке элементов конструкций или невыполнению ими функций и может создать вредные продукты коррозии. Все это стимулировало широкий фронт работ по электрохимическому поведению и коррозионной стойкости материалов "кандидатов" к медицинскому применению в агрессивных (кислоты и щёлочи) и упрощённых, имитирующих биологическое окружение средах (в основном это физиологические растворы Хенка и Рингера с водородными показателями pH и буферными свойствами, близкими к таковым у реальных биологических жидкостей). Высокая кислотность (содержание ионов водорода pH<7) некоторых жидкостей тела особенно критична для металлических имплантатов и эндопротезов.

Широкий спектр приложений сверхэластичных сплавов с памятью формы из никелида титана NiTi (нитинола) в медицине (интраваскулярные эндопротезы и фильтры, сосудистые, уретральные и билиарные стенты, клапаны, окклюдеры, костные и дентальные имплантаты, брекеты, папиллотомы, экстракторы желчных и мочевых камней, пульпоэкстракторы, устройства для создания анастомоза, сетки для герниопластики, ранорасширители, клипсы, зажимы и т.д.) налагает специальные требования к его химической биосовместимости. С учётом этих требований нитинол, как потенциальный и многофункциональный биоматериал, не должен вызывать нежелательные, клинически выявляющиеся изменения в органах и тканях, а также вступать в химические реакции с органическими соединениями и образовывать с ними устойчивые комплексы на границе раздела фаз. В особенности эти явления негативны для медицинских изделий и устройств длительного по сравнению с аппаратами многократного кратковременного использования. Для того чтобы нитинол использовался в качестве биоматериала, необходимо, чтобы он обладал не только адекватными физическими и механическими свойствами для выполнения своих функций, но и устойчивостью к коррозии.

Общепризнанными и рекомендованными в мире для проведения испытаний являются два основных метода исследования сопротивления коррозии. По классификации ASTM (Американского общества по испытанию материалов) - это метод потенциалодинамической поляризации и потенциалостатический тест. В России коррозионные испытания регламентированы рядом соответствующих ГОСТов и стандартов. Наиболее простой и информационный метод определения коррозионной стойкости является весовой метод расчета коррозионных потерь (в абсолютных - г/м2, а также относительных - % единицах) и скорости коррозии, основанный на измерении убыли веса за время испытаний. Основным показателем в этом тесте есть потеря веса испытуемых пластин.

Объектом настоящего исследования являлся нитиноловый сплав (Ti-50,8 ат.% Ni), применяемый для изготовления экстракторов желчных камней и конкрементов, очистки желчевыводящих протоков от желчного ила и сладжа, а также билиарных стентов. Испытания проводили в медицинской консервированной желчи (chole coservata medicata). Аптекарская желчь является препаратом, содержащем натуральную желчь свиней (пищеварительная система свиньи во многом подобна аналогичной у человека) и представляет собой жидкость желтовато-коричневого цвета со специфическим запахом. Для осуществления метода производили предварительную подготовку - применяли механическую зачистку поверхностей образцов. Долговременные коррозионные испытания проводили при полном погружении в исследуемую среду с последующим визуальным осмотром поверхности и периодическим взвешиванием. Один раз в две недели образцы вынимали, тщательно промывали, высушивали и взвешивали на торсионных весах типа ВТ с точностью до 1 мгс. Фиксировали относительные потери веса пластинками. Общая потеря в массе после 500 дней выдержки в желчи не превысила 0,1% (p<0,05).

Установленное стабильное коррозионное поведение сплавов на основе NiTi в модельных биологических средах является, наравне с биомеханической совместимостью этих сплавов, еще одной уникальной чертой сверхэластичных сплавов с памятью формы на основе никелида титана. Она дает право считать легитимным бенефис нитинола в медицинском материаловедении с наблюдаемыми масштабами применения этого материала. Отсутствие весомых весовых потерь никелида титана в желчи делает его материалом биохимически совместимым и пригодным для медицинского применения в абдоминальной хирургии даже в условиях длительного использования.


Работа представлена на научную международную конференцию «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», Россия-Дания-Швеция-Финляндия-Норвегия-Эстония, 11-25 июля 2007 г. поступила в редакцию 21.06.2007.


Библиографическая ссылка

Муслов С.А., Ярема И.В., Савченко А.А. КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ НИТИНОЛА В ЖЕЛЧИ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 10. – С. 85-86;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4515 (дата обращения: 06.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074