Лаборатория биосовместимых материалов

Расположение: ауд. 205, корп. 2.

Лаборатория кафедры вычислительной и экспериментальной механики

Заведующий лабораторией
Вячеслав Сергеевич Чудинов

Научный руководитель
доктор физико-математических наук, профессор
Игорь Николаевич Шардаков

Лаборатория биосовместимых материалов создана в 2017 г. В основе лежит идея поверхностной ионно-плазменной обработки полимерного материала с целью формирования биосовместимого углеродного нанослоя. Это научное направление развивается на кафедре ВиЭМ с 2011 года после знакомства с работами австралийского ученого российского происхождения Кондюрина Алексея Викторовича.

Данное научное направление развивается как совместное ПГНИУ–ИМСС фундаментальное научное направление с привлечением средств различных грантов, которые подаются как от университета, так и от ИМСС (Институт механики сплошных сред УрО РАН). В 2019 году это научное направление частично вошло в зарегистрированную госбюджетную тему ИМСС; для выполнения исследований в ИМСС было выделено и подготовлено помещение с перспективой обустройства зоны повышенного класса чистоты.

В 2012 году между ПГНИУ, ИМСС УрО РАН и Сиднейским университетом был заключен тройственный договор о сотрудничестве («Договор о конфиденциальности»).
Для продвижения данных исследований в область практического использования в 2012 году было образовано малое инновационное предприятие (МИП) ООО «Имбиоком». Директором МИП является Чудинов В.С. Регистрация данного МИПа позволила выиграть три региональных гранта МИГ (2012-2015, 2016-2018, 2022-2024).

С 2018 года по данному направлению установились научные отношения с ИПМех им. А.Ю. Ишлинского РАН, Москва, где выполняется грант РНФ, в котором соисполнителями являются сотрудники ПГНИУ и ИМСС.

Некоторые итоги развития данного научного направления и лаборатории биосовместимых материалов

Разработана, создана и активно используется (Чудинов В.С.) ионно-плазменная установка, позволяющая формировать на поверхности полимерных материалов биосовместимый углеродный нанослой. Установка находится на балансе ООО «Имбиоком».

3D-модель сборки вакуумной системы из отдельных комплектующих



Фотография ионно-плазменной установки «ВСИО-20КВ-100НС»


Образец на держателе под решеткой Фарадея
 

Выполнены и выполняются проекты РНФ, РФФИ и МИГ (всего: 8); подано и опубликовано более 40 статей, зарегистрировано 5 патентов, 8 сотрудников кафедры прошли стажировку в Сиднейском университете, в рамках реализованных проектов МИГ; зарубежными учеными прочитано 30 лекций.

Достигнутые на сегодняшний день результаты развития данного направления (сформированный коллектив исследователей, собранная установка, имеющиеся наукометрические показатели) позволили сформулировать предложения для включения в заявку ПСАЛ, которая подавалась ПГНИУ в 2021 году.

Под руководством проф., д.ф.-м.н. И.Н. Шардакова заведующим лабораторией В.С. Чудиновым подготовлена к защите диссертация по специальности «Биофизика» (запланированная защита 2021-го года диссертационным советом перенесена на 2022-ой год).

Научными исследованиями в области создания биосовместимых материалов интересуются многие студенты. Магистр 1-го года кафедры Иванов Я.Н. работает в данном научном направлении со 2-го курса бакалавриата, имеет высокорейтинговые публикации; планирует поступление в аспирантуру (руководитель проф., д.ф.-м.н. И.Н. Шардаков).

Планируемое развитие лаборатории

Развитие лаборатории на ближайшие 3 года (2022-2024) планируется в рамках нового проекта МИГ по теме формирования биосовместимого углеродного нанослоя на поверхностях полых полимерных сердечно-сосудистых имплантатов. Возможна подача иных проектов (РНФ, МИГ) после первого года выполнения проекта МИГ.

Важно подчеркнуть, что развитие всего научного направления и лаборатории биосовместимых материалов, в частности, предполагает активное использование биомедицинских компетенций ПГНИУ: нанесение биологического слоя на обработанную ионно-плазменной установкой поверхность, использование вивария, биомедицинская экспертиза и др. Поэтому центр тяжести совместных с ИМСС УрО РАН научных исследований планируется перенести в ПГНИУ и при этом привлечь к научной работе студентов.

Дальнейшее развитие лаборатории предполагает создание новой более совершенной ионно-плазменной установки, которую планируется разместить в университете.

В заключение отметим, что достигнутый уровень развития данной биомедицинской научной темы позволяет сформировать следующую конечную цель всей фундаментальной и практической исследовательской деятельности лаборатории: разработка имплантатов без реакции отторжения на основе полимерных, металлических и керамических имплантатов и их опытное производство.