Отдых в материаловедении это

Обновлено: 18.09.2024

2019-05-06

Использование костного материала в стоматологии широко распространено. С его помощью удается выполнять остеопластику – восстанавливать утраченный объем альвеолярного гребня. Это позволяет избежать дальнейшее разрушение костной ткани и появления ряда негативных последствий, которые возникают на фоне изменения внешнего вида и ухудшения здоровья человека. Часто к процедуре прибегают перед установкой имплантатов, когда костной ткани пациента не хватает. Рассмотрим подробнее специфику материалов, позволяющих провести данные мероприятия.

Характеристика костнопластического материала в стоматологии

Остеопластические материалы в хирургической стоматологии должны быть высокого качества, обладать следующими характеристиками:

безопасностью для здоровья человека (использование искусственной костной ткани, способной нанести вред состоянию организма, запрещено);
высокой эффективностью;
пористостью (обеспечивает прорастание новой костной ткани);
полной совместимостью с тканями, в которые будут имплантированы материалы;
избавлением костной ткани от дефекта за счет его заполнения.

В настоящее время на рынке представлено множество видов остеопластических материалов. При выборе наиболее подходящего материала надо учитывать все вышеуказанные характеристики. Кроме того, он должен быть готов к незамедлительному использованию, иметь высокие показатели адгезии, чтобы имплантат с его помощью максимально прилегал к кости.

Классификация остеопластических материалов

Остеопластические материалы представляют собой имплантаты, способствующие формированию кости. При этом они обеспечивают локальную остеокондуктивную, остеоиндуктивную или остеогенную активность. В соответствии с происхождением все остеопластические материалы разделяют на четыре основные группы:

аутогенные (донором выступает пациент);
аллогенные (донором является другой человек);
ксеногенные (донором выступает животное);
синтетические (выполнены на основе солей кальция).

Рассмотрим подробнее особенности каждой группы в отдельности.

Аутогенные

Аутогенный костнозамещающий материал в стоматологии используют чаще остальных. Аутокость получают путем забора с донорского внутриротового или внеротового участка с последующей пересадкой в принимающий участок. В ходе ряда клинических исследований было доказано, что он способствует ускоренному замещению послеоперационных и других костных дефектов новообразованной тканью. Он характеризуется пластичностью, не обладает свойствами иммунной несовместимости. При этом финансовые затраты, связанные с его забором, небольшие.

В соответствии с происхождением различают два вида – эндохондрального (хрящевого) и эктомезенхимального (мебранного) происхождения. Среди недостатков можно отметить вероятность инфицирования, травматичность получения аутоматериала и долгую продолжительность самого оперативного вмешательства. Зачастую аутокость применяют в сочетании с иными материалами, к примеру, аллокостью или ксенокостью. Это позволяет избежать усадки аутокости

Аллогенные

Аллогенный костный материал для синус лифтинга в РФ в соответствии с законодательством не применяют. Аллогенные имплантаты представляют собой костнопластические материалы, которые получают из человеческих трупов, в последствие, подвергая специальной обработке. Это может быть кортикальная и губчатая часть подвздошной кости или аллоимплантат деминерализованной лиофилизированной кости. К основным достоинствам данной группы в сравнении с аутоматериалами относятся:

ярко-выраженный остеоиндуктивный потенциал;
отсутствие травматичности при получении материала;
хорошая адгезия к реципиентному ложу;
короткая продолжительность проведения оперативного вмешательства;
хорошая микро- и макропористая структура (гарантирует быстрый ангиогенез).

Помимо этических проблем к недостаткам применения данных материалов относят вероятность возможного инфицирования реципиентов ВИЧ-инфекцией и гепатитом.

Ксеногенные

В крайне редких случаях специалисты прибегают к использованию ксеногенного костного материала для имплантации. Он обладают остеокондуктивными свойствами, сохраняет исходную минеральную структуру кости. Ксенокость (природный гидроксиапатит) получают из костной ткани млекопитающих. Структура костей животных идентична кости человека, что позволяет их использовать в стоматологической практике. Ксенокость предварительно подвергают специальной обработке и деантигенизации. Это позволяет устранить из ее состава все факторы, провоцирующие развитие иммунологической и аллергической реакции.

В зависимости от типа обработки различают ксеноматериалы с низкотемпературной обработкой, ксеноматериалы с высокотемпературной обработкой и ксеноматериалы на основе энзимных технологий. Различают два основных метода деантигенизации. Самый эффективный и популярный – термическая обработка при повышенной температуре (около 700-1000 С°), после которой все органические вещества испаряются. Ксенокость не дает усадку. За счет синхронности процессов разрушения и восстановления костной возникает физиологическое замещение искусственных костных гранул натуральной костью, без утраты объема.

Синтетические

Синтетический костный материал выполнен на основе солей кальция. В особо сложных клинических случаях, когда требуется наращивать большие объемы кости в горизонтальном или вертикальном направлении, ксеногенная костная ткань сочетают с аутогенной костью в равных соотношениях. Синтетика является достойной альтернативой ауто-, алло- и ксеноматериалам. По некоторым признакам они превосходят остеопластические материалы натурального происхождения (к примеру, отсутствует необходимость забора костной ткани, исключена вероятность заражения инфекционными патологиями).

Главным недостатком большинства синтетических материалов в сравнении с ауто-, алло- и ксеноматериалами, является отсутствие свойств остеоиндукции (способности вызывать эктопическое формирование костной ткани). В том случае, если в их состав добавить компоненты, которые будут стимулировать регенерацию костной ткани (к примеру, коллагена), они способны приобрести остеоиндуктивные свойства.

Необходимые процедуры перед увеличением костной ткани

После устранения моляра или премоляра на кость больше не оказывается регулярная нагрузка, что со временем приводит к ее атрофии и утрате объема. Наряду с этим появляются воспалительные процессы в пародонтальной ткани. В результате, чем больше дней проходит после утраты моляра или премоляра, тем сильнее кость начинает испытывать дефицит. На этом фоне становится намного сложнее провести имплантацию.

Методика, к которой прибегают для увеличения объема костной ткани, в каждом клиническом случае подбирают в индивидуальном порядке. Для этого врач-стоматолог предварительно оценивает ротовую полость и при необходимости назначает инструментальную диагностику. Зачастую случается, что необходимость в применении другой методики возникает только в период проведения оперативного вмешательства. За счет этого специалист должен быть осведомлен обо всех разновидностях остеопластики и уметь применять их на практике.

Разновидность остеопластики

Ниже представлены основные виды остеопластики, чтобы разобраться, для каких оперативных вмешательств применяют конкретный тип материала:

аутотрансплантация. Это процедура, подразумевающая перенос зуба с одного места на другое с целью восполнения визуально и функционально значимого дефекта. Чаще трансплантируются восьмые моляры (зубы мудрости). В результате проведения операции костную ткань становится значительно шире;
синус-лифтинг. Это оперативное вмешательство, которое проводится на верхней челюсти с целью увеличения длины костной ткани в случае ее дефицита.

Увеличить объем костной ткани удается за счет применения материалов синтетического происхождения. К помощи барьерных мембран прибегают с целью фиксации пересаженных костных тканей или предохранении костной ткани человека после того, как ему устранили моляр или премоляр. Для восстановления костной ткани используют аллотрансплантаты. Наиболее распространенными являются аутотрансплантаты.

Врачи качественно проводят оперативное вмешательство любой сложности с использованием различных остеопластических материалов. Стоимость процедуры значительно ниже, чем в других частных клиниках Москвы. На официальном сайте можно подробнее ознакомиться с прайсом. Чтобы записаться на первичный прием к врачу-стоматологу достаточно позвонить в клинику по указанным номерам или оставить заявку в онлайн режиме (с указанием имени и контактного номера).

К участию приглашаются ученые и специалисты российских и зарубежных вузов, академических институтов, предприятий, проектных и исследовательских центров.

Цель семинара - обмен опытом ведущих специалистов в области применения передовых наукоемких производственных технологий, промышленной химии, физики материалов, металлургии и нанотехнологий, кристаллографии, пластмасс, полимеров, керамики и технологии стекла. Рассматриваются теоретические и практические аспекты материаловедческих исследований: синтез и анализ свойств материалов, технологии обработки материалов и их практического использования.

Программа очной сессии

Материалы и состояние вещества, физика конденсированного состояния (физика жидкого состояния и твердого тела) / Materials and state of matter , condensed matter physics ( liquid state and solid - state physics )
Химия твердого тела, химия поверхности, адсорбция и кристаллография / Solid state chemistry, surface chemistry and adsorption and crystallography
Промышленная химия и гидрометаллургические технологии / Industrial chemistry and hydrometallurgical technologies
Технологии пластмасс, полимеров, керамики и стекла / Plastics , polymers , ceramics and glass technology
Металлообработка и металлургия , сталь и сплавы / Metals technology and metallurgy, steel and alloys
Материаловедение, инженерия поверхностей и покрытий / Materials science, surface and coatings engineering
Гидравлика и пневматика , испытания материалов / Hydraulics and pneumatics, testing of materials
Материалы и технологии в строительстве / Materials and technologies in construction
Нанотехнологии / Nanotechnology

Материалы семинара AMS-III 2021 в виде статей на английском языке публикуются в издании Trans Tech Publications (book series) Solid State Phenomena (SSP) или Key Engineering Materials (KEM) или Materials Science Forum (MSF) , направляются на индексацию международными базами Scopus и др.

Компания Elsevier обновляет список источников, индексируемых в Scopus, трижды в год. Актуальный список источников, индексируемых в Scopus, можно найти по ссылке. Следите за обновлениями базы, проверяйте актуальность индексации по ссылкам, данным в информации о журналах.

Требования к оформлению статей и шаблоны Solid State Phenomena/Key Engineering Materials/Materials Science Forum

Сведения об индексации даны на официальной странице журнала

Все авторы, представляющие доклады и статьи для публикации в Materials Science Forum/Key Engineering Materials, должны ознакомиться с Лицензионным соглашением и нормами научной этики (подписывать не нужно)

Требования к содержанию и оформлению

Для публикации статья должна отвечать следующим требованиям:

статьи загружаются авторами в Систему Издателя в формате doc или docx, а также в pdf;

статьи должны содержать результаты научных исследований, не опубликованные в других журналах. Статьи проверяются на уникальность/плагиат дважды (рецензентами Конференции и редакторами Издательства - статьи могут быть отклонены из-за неправомерного заимствования на любом этапе проверки);

статьи должны быть написаны на хорошем английском языке (статьи с ошибками и некорректным переводом будут отклонены);

количество авторов в статье, как правило, не должно превышать 5-7 человек;
допустимое количество статей от одного автора (также и в соавторстве) - не более 2 в одном сборнике;
количество источников литературы, как правило, не менее 8; самоцитирование в статье, как правило, не должно превышать 30%;
тематика статей должна соответствовать направлениям конферении/секции/семинара, материалы которых заявлены к публикации; материалы должны представлять современные оригинальные исследования, представляющие интерес для международной научной общественности;
к публикации принимаются статьи объемом от 6 до 12 страниц (оформление по шаблону издательства);
Статьи должны содержать большинство (если не все) стандартные разделы научной статьи:

- Метаданные - заголовок, ключевые слова, абстракт, аффилиации авторов и цитируемые ссылки; библиография должна быть написана на английском языке.

- Абстракт (Аннотация) - краткое и объективное резюме, которое представляет собой предварительный обзор статьи, которую он описывает. Он должен быть кратким, но при этом содержать достаточно информации о статье, чтобы облегчить решение о том, нужно ли прочитать всю статью; объем от 100 до 250 слов, как правило.

- Введение - вводное изложение цели статьи, обычно отражающее постановку задачи, которые будут решены в исследовании, краткое изложение работ других авторов по данной теме.

- Методы - методы, используемые для решения поставленных задач, как правило, достаточно подробно описываются.

- Результаты – задачи должны быть решены, и данные, представляющие результаты исследований, представлены.

- Заключение - необходимо обсудить данные и интерпретировать результаты, а также сделать выводы по исследованию.

формат - A4; поля – 2,5 см (верх), 2 см (слева и справа) и 1,5 см (внизу); объем публикации, как правило, 6-12 страниц (не менее 6 полных страниц); шрифт Times Roman или Times New Roman; размер шрифта 12 пт, интервал одинарный; нумерация страниц, колонтитулы, подстрочные примечания не допускаются;

заголовок должен четко и ясно формулировать проблему, но не должен быть длинным (как правило, 5-7 слов, но не более 12 слов, как правило), тщательно оформите ФИО авторов и организации - первая страница всех статей должна отображаться одинаково (по шаблону);

рисунки размещаются в тексте, все подписи в рисунках и графиках переведены на английский язык, разрешение 300 dpi ;

формулы выполнены и сохранены в Редакторе формул или MathType, шрифты, используемые Редактором формул или MathType, а также их размер, соответствуют шрифтам, принятым для оформления текста статьи;

ссылки должны быть оформлены строго в соответствии с требованиями издательства, ссылаться желательно на те публикации, которые индексируются в международных базах Scopus, WoS, ссылки оформляются в порядке упоминания по тексту (НЕ в алфавитном порядке).

Все авторы, представляющие доклады и статьи для публикации, должны ознакомиться с Лицензионным соглашением (научной этикой издательства).

РАЗРЕШЕНИЕ НА ПУБЛИКАЦИЮ

Если ваша статья на русском языке, то она должна быть максимально оформлена в соответствии с требованиями (шрифт, поля, аннотация). Название, ФИО авторов и аффилиации должны быть даны на русском и английском языке, рисунки и диаграммы должны быть переведены на английский язык (либо должны быть в редактируемом формате).

Материаловедение – это прикладная наука, изучающая взаимосвязи между составом, строением и свойствами металлов и сплавов в различных условиях. Изучение этой дисциплины позволяет осуществить рациональный выбор материалов для конкретного применения. Металловедение – это постоянно развивающаяся наука, непрерывно обогащающаяся за счет разработки новых сталей и сплавов, стимулирующих прогресс во всех областях науки и техники.

Заметную роль в изучении природы металлов сыграли исследования французского ученого Рене Антуана Реомюра (1683-1757), который провел исследование строения зерен в металлах еще в далеком 1722 году. Английский инженер Григнон в 1775 году обратил внимание на то, что при затвердевании железа образуется столбчатая структура. Ему принадлежит известный рисунок дендрита, полученного при медленном затвердевании литого железа.

Заметных успехов металловедение достигло в 19 веке, что связано с использованием новых методов исследования структуры металла. Так, в 1831 году П.П. Аносов (1799-1851) провел исследование металла на полированных и протравленных шлифах, где впервые применил микроскоп для исследования стали. Значительный вклад в развитие металловедения внесли работы русского металлурга П. П. Аносова (1799-1851), английских ученых Генри Клифтона Сорби (1826-1908) и Уильяма Робертс-Остена (1843-1902), немецкого металловеда А. Мартенса (1850-1914), французского химика Луи-Жозефа Труста (1825- 1911) и американца Э. Бейна (1891-1974). Каждый ученый, в своё время, рассматривая под микроскопом и фотографируя структуры, установил существование структурных превращений в сталях при их непрерывном охлаждении.

В 1873-1876 г.г Д.У. Гиббс изложил основные законы фазового равновесия, в частности – правило фаз, основываясь на законах термодинамики. Для решения практических задач необходимо знание фазового равновесия в той или иной системе, но его не достаточно для определения состава и относительного количества фаз. Также, обязательно знать структуру сплавов (т. е. атомное строение фаз составляющих сплав) и распределение, размер и форму кристаллов каждой фазы.

Создание научных основ металловедения по праву принадлежит Чернову Д.К. (1839 – 1903), который установил критические температуры фазовых превращений в сталях и их связь с количеством углерода в составе сталей. Этим были заложены основы для важнейшей в металловедении диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов.

Своим открытием аллотропических превращений в стали, Чернов Д.К. заложил фундамент термической обработки стали. Критические точки в стали позволили рационально выбирать температуру ее закалки, отпуска и пластической деформации в производственных условиях.

В своих работах по кристаллизации стали и строению слитка, Д.К. Чернов изложил все основные положения теории литья, что не утратили свое научное и практическое значение и в настоящее время.

Разработка американскими учёными Ф. Тейлором и М. Уайтом быстрорежущей стали (1902 г.) произвела переворот в машиностроении. Резко возросла производительность механической обработки, появились новые быстроходные станки и автоматы.

Немецкий исследователь А. Вильм создал высокопрочный сплав алюминия с медью – дюралюминий (1906 г). Прочность дюралюминия в результате старения, в несколько раз превышала прочность технического алюминия и других алюминиевых сплавов при сохранении достаточного запаса пластичности. Использование дюралюминия в самолётостроении определило прогресс в этой области техники на многие годы.

Немецкий инженер Мауэр и профессор Штраус получили хромоникелевую аустенитную нержавеющую сталь (1912 г), а ученый Бренли изобрел ферритную нержавеющая сталь (1912 г).

ХХ век ознаменовался весьма крупными достижениями в теории и практике материаловедения: созданы высокопрочные материалы для деталей и инструментов; разработаны композиционные материалы; открыты сверхпроводники и полупроводники. Одновременно совершенствовались способы упрочнения деталей термической и химикотермической обработкой. Огромное значение имели работы А.А. Бочарова, Г.В. Курдюмова, В. Д. Садовского и В. А. Каргина для развития отечественного материаловедения.

Одним из основных способов создания материалов остается комбинирование различных компонентов. Во многих случаях это двух-, трехкомпо-нентные системы разных материалов, каждый из которых имеет свое конкретное назначение, но при их объединении на интеграционном уровне взаимодействия образуют искусственные композиты с требуемыми физическими свойствами. Современные информационные технологии открывают новые возможности создания эффективных строительных материалов, позволяют виртуально отображать сложные процессы, моделировать структуру материалов, изучать общие принципы ее формирования. Информационный аспект решения материаловедческой задачи предполагает создание и развитие предметной области путем чередования познавательно - прагматических моделей с переходом от общего - универсального уровня представления информации к конкретному. Конечной целью такого перехода является наиболее полное представление о материале и процессе его получения. Роль объекта моделирования для управления свойствами композиционных материалов отводится структуре. Непрерывный анализ состояния компонентов структуры позволяет корректировать свойства материала от начала проектирования состава до конца процесса получения материала с заданными свойствами.

Методологической основой современных материаловедческих теорий является системный анализ - совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструировании сложных объектов. К числу важнейших задач системного анализа относятся: постановка общей задачи и разработка средств представления исследуемого объекта как системы; построение обобщенной модели системы; исследование структуры системы.

Большинство свойств строительных материалов относится к категории структурно-чувствительных, поэтому их формирование не заканчивается на стадии интенсивного структурообразования, а в той или иной степени продолжается в процессе эксплуатации, вследствие чего они нелинейно и интегрально зависят от множества взаимообуславливающих и дополняющих факторов. В общем виде свойства материала в условиях эксплуатации можно выразить:

где P(t) - свойства в фиксированный момент времени t; P_o - свойство при завершении в основном процесса структурообразования (например, для бетона 28 суток твердения; ΔP(t) - приращение, которое возникает в результате эксплуатационных действий за время t.

Знак (-) перед ΔP(t) указывает, что релаксация свойств связана с уравновешиванием конструктивных и деструктивных процессов, происходящих в материале, которые в целом приводят к уменьшению внутреннего напряжения и развитию необратимых деформаций. В термодинамическом аспекте можно предположить, что скорость изменения свойств пропорциональна их отклонению от равновесного значения (Р), следовательно, получаем:

(2)

где t_o - время интенсивного структурообразования, t- время релаксации.

Зависимость (2) представляет общую задачу свойств в материаловедении. Решение данной задачи сводится к оптимизации Р₀ и t.

Как видно из (2) Р₀ представляет собой структурно-технологический аспект свойства и решается на стадии выбора и формирования структуры, т - зависит не только от внутренних параметров Р, но и от характера нарушения его равновесного значения. Поэтому т - связанное с деструктивными процессами будет одно, с влажностными - другое, с температурными - третье; в следствии этого второе слагаемое в (2) примет вид:

(3)

Для построения обобщенной модели "структура - свойство" можно использовать структурную схему представленную в таблице. Таблица.

Читайте также: