Компьютерное моделирование наноматериалов для медицины

Встреча по международному проекту ViNat прошла в МИСиС

Пресс-служба НИТУ «Московский институт стали и сплавов» (МИСиС)

6-7 июня в НИТУ «МИСиС» состоялся семинар ведущих ученых России и Евросоюза в области изучения и компьютерного моделирования наноматериалов для медицины.

На семинаре обсуждались результаты работ по международному проекту ViNat (Virtual Nanotitanium), тематика которого – компьютерное моделирование, разработка и функциональное тестирование биосовместимых металлических наноматериалов. В нем принимали участие ученые из России, Бельгии, Германии, Дании, Израиля, Испании.

Внедрение комплекта программного обеспечения, о котором шла речь на семинаре, позволит экономить до 30-40% средств при разработке новых продуктов и технологий, так как не требует эмпирического поиска, расходов на закупки и обслуживание оборудования и дорогостоящих исследований. В конечном итоге это должно повлиять на снижение стоимости медицинских имплантатов, которые сегодня по карману далеко не всем россиянам.

«Роль координатора проекта подобного масштаба очень престижна для нашего университета, – рассказывает куратор ViNat, профессор НИТУ «МИСиС» Евгений Левашов. – Интересна его тематика – моделирование новых материалов, особенно в медицине. Проект дает возможность молодым ученым, магистрантам и аспирантам, поучаствовать в его реализации. Результат уже есть: за год работы только в нашем вузе по этой тематике подготовлено два магистерских диплома и целый ряд бакалаврских, не говоря уже о коллегах из Уфы и Томска. И по результатам мы получили четыре публикации в ведущих мировых научных журналах, то есть проект дает нам также повышение индекса цитируемости».

Проект ViNat – прямая возможность для российского университета занять достойное место в мировой образовательной системе, утверждает Елена Грузинова, заместитель начальника отдела наносистем и материалов Департамента приоритетных направлений науки и технологии Минобрнауки. «О нас узнает мировое сообщество, – говорит она. – Ведь мы работаем с ведущими мировыми специалистами, что дает нам колоссальные возможности. У НИТУ «МИСиС» есть огромный потенциал и наработки, но необходимо их продвижение на мировой рынок».

Металлические биоматериалы (нержавеющая сталь, титан, тантал и их сплавы) широко применяются в целях изготовления медицинских имплантатов для травматологии, ортопедии и стоматологии. Определяющими факторами при разработке таких материалов являются: биосовместимость; отсутствие токсичных и канцерогенных элементов, диффундирующих внутрь человеческого организма; высокая механическая прочность и долговечность; возможность восстановления формы и проявления эффекта сверхупругости; возможность машинной обработки и обработки давлением для производства устройств по приемлемой цене.

Проведение экспериментальных исследований для создания биосовместимых материалов становится все более дорогостоящим и длительным. Актуальной является задача создания теоретических моделей, описывающих процессы получения и поведения таких материалов с целью оптимизации их структуры и свойств, а также моделирование их структуры и процессов деформации и диффузии в организме человека.

Существующие программные продукты несовершенны из-за слабых математических моделей, отсутствия пользовательских интерфейсов и взаимосвязи между макро– и микроуровнями. Совместная разработка российских и европейских ученых в рамках проекта ViNat позволит эти недостатки компенсировать.

Участники проекта ViNat:

Россия

• Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (головная организация)
• Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск)
• Уфимский государственный авиационно-технологический университет (Уфа)
• ЗАО НПО «Металл» (Москва)
• ООО НаноМеТ (Уфа)

Евросоюз

• Technical University of Denmark (DTU), Copenhagen, Denmark (EU– Coordinator)
• IMDEA Materiales Institute (IMDEA), Madrid, Spain
• Katholieke Universiteit Leuven, (KULeuven), Leuven, Belgium
• Johann Wolfgang Goethe-Universitaet Frankfurt am Main, Germany
• Technion-Israel Institute of Technology, Department of Materials Engineering, Haifa, Israel
• Timplant Ltd, Ostrava, Czech Republic

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
09.06.2012