Студентка магистратуры физического факультета Томского государственного университета Софья Южакова разработала прототип стоматологического инструмента — эндодонтического патфайла — из никелида титана. Высокая пластичность, прочность и износостойкость позволяют использовать его для прочистки и дезинфекции зубных каналов многоразово в отличие от существующих дорогостоящих никелид-титановых патфайлов, которые нередко становятся непригодными уже после первого применения. Такого результата удалось добиться благодаря технологии виброгалтования. Использование упрочненных изделий в перспективе позволит удешевить стоматологические процедуры.
Разработка эндодонтических патфайлов с улучшенными механическими свойствами ведется при поддержке гранта Фонда содействия инновациям, который Софья Южакова выиграла в прошлом году в конкурсе «Студенческий стартап». В работе Софье помогает ее научный руководитель, доцент кафедры физики металлов ФФ ТГУ Марина Остапенко.
Более высокой прочности и износостойкости патфайла удалось достичь благодаря применению технологии вибромеханической обработки поверхности, или виброгалтования. Ранее этот метод использовался для ювелирной обработки и не применялся для модификации медицинских инструментов.
« Виброгалтование основано на всесторонней модификации поверхности изделий путем их вибрационного перемешивания с абразивной средой , — объясняет Софья Южакова. — В результате обработки удается сформировать сглаженный рельеф поверхности и существенным образом упрочнить изделие, повысив его долговечность и ресурс работы в коррозионной среде полости рта ».
Сейчас уже подобран оптимальный режим для модификации патфайлов. Разработка прошла лабораторные испытания на оценку механических качеств. Так, была проведена оценка морфологии поверхности на оптическом и растровом микроскопах, испытания на кручение до разрушения, а также оценка коррозионной стойкости материала. В результате установлено, что предел прочности изделия вырос в 1,2 раза, а коррозийная стойкость — в два раза по сравнению с рыночными аналогами.
Автор разработки предполагает, что модифицированное изделие можно будет использовать 10–15 раз. Чтобы подтвердить гипотезу, необходимо провести клинические испытания. Сейчас Софья и ее научный руководитель занимаются поиском лабораторий-партнеров для этой цели, после чего патфайлы можно будет выводить в широкую клиническую практику. Завершить исследования планируется до конца сентября 2025 года.
« Результаты проекта показывают, что внедрение вибромеханической обработки позволяет создавать многоразовые упрочненные изделия с сохранением пластичности в объеме материала. Это поможет развить рынок отечественной продукции, снизить стоимость эндодонтических услуг и сделать их более доступными », — отмечает Софья.
