Несмотря на большое количество научных исследований, а также многолетний опыт практического применения металлических имплантатов в клинической практике, существует множество проблем и задач которые до сих пор не решены. Среди наиболее важных, следует отметить необходимость увеличения скорости приживляемости, надежности и безопасности имплантов, содержащих сплавы с потенциально опасными для организма металлами, а также проблема повторного хирургического вмешательства для удаления временных имплантов.
Надежность, безопасность, скорость приживления и устойчивость к биокоррозии импланта зависит в первую очередь от физико-химических характеристик поверхности, таких как химический состав, рельеф, структура, заряд, гидрофильность. Регулирование этих важнейших характеристик обычно проводят с помощью нанесения покрытий.
Проблема повторного хирургических вмешательств в ортопедии может быть решена в ряде случаем путем использования биоразлагаемых имплантов на основе магния. Главными преимуществами магниевых сплавов являются их биосовместимость, а также приемлемые механические свойства – плотность и модуль упругости, сопоставимые с величинами этих параметров для костной ткани. Однако основным фактором, сдерживающим использование магниевых сплавов в качестве материала для имплантатов, является их чрезвычайно высокая коррозионная активность в биологических жидкостях, что приводит к преждевременной потере механической прочности имплантата, а также активное образование водорода в результате биодеградации. Регулирование скорости и характера биодеградации магниевых сплавов в биологической среде путем модифицирования поверхности и нанесения покрытий является наиболее перспективным.
В связи с вышесказанным, особенную значимость приобретает разработка методик синтеза покрытий, позволяющих регулировать их функциональные характеристики в широком диапазоне, а также создавать покрытия с различными комбинациями биомедицинских характеристик. В данном проекте планируется разработать научные подходы, методики получения и регулирования физико-химических характеристик покрытий на основе оксидных наноламинатов, что позволит продвинуться в решении выше обозначенных проблем, а также провести поиск и определение взаимосвязей между физико-химическими свойствами поверхности (состав, рельеф, морфология, структура) и биомедицинскими характеристиками в том числе цитологическим откликом.
Данный проект носит ярко выраженный мультидисциплинарный характер, что также является одним из основных направлений и векторов развития современной мировой науки.