Медицинская Техника / №5, 2016 / с. 16-19

Применение индоцианина зеленого в составе нанокомпозитных припоев для повышения прочности и однородности швов при лазерной сварке сухожилий

А.Ю. Герасименко, Л.П. Ичкитидзе, Е.С. Пьянков, И.В. Пьянов, И.Б. Римшан, Д.И. Рябкин, М.С. Савельев, В.М. Подгаецкий

Аннотация

Продемонстрирована возможность формирования швов бычьего сухожилия с помощью макета аппарата для лазерной сварки биотканей. Предложены новые составы припоя на основе углеродных нанотрубок (0,1 % мас.) в водной матрице бычьего сывороточного альбумина (25 % мас.) с добавлением медицинского лазерного красителя индоцианина зеленого в концентрации 0,01 % мас. Максимум поглощения составов нанокомпозитного припоя совпадал с длиной волны аппарата 800 нм. Использование индоцианина зеленого в качестве абсорбера излучения в составе нанокомпозитных припоев позволило повысить прочность лазерных сварных швов сухожилия. Максимальное значение достигнуто при использовании припоя на основе многостенных углеродных нанотрубок ~ 0,82 МПа. Рентгеновская микротомография швов позволила доказать равномерность соединения сухожилия по глубине и длине при образовании нанокомпозита между двумя сваренными фрагментами биоткани. Продемонстрирован рост клеток фибробластов на поверхности композита, сформированного в области лазерного сварного шва.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Юрьевич Герасименко, канд. физ.-мат. наук, доцент, ст. научный сотрудник,
Леван Павлович Ичкитидзе, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник,
Евгений Сергеевич Пьянков, канд. техн. наук, ведущий инженер,
Иван Владимирович Пьянов, канд. физ.-мат. наук, доцент,
Ирина Борисовна Римшан, инженер,
Дмитрий Игоревич Рябкин, аспирант, инженер,
Михаил Сергеевич Савельев, канд. физ.-мат. наук, ведущий инженер,
Виталий Маркович Подгаецкий, д-р физ.-мат. наук, гл. научный сотрудник, Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, г. Зеленоград,
e-mail: gerasimenko@bms.zone

Список литературы

1. Tarek F. El-Wakil, El-kharbotly A., Hossam Hussien. Tendon Repair by Suturing Vs Carbon Dioxide Laser Welding: An in- Vivo Study in Rabbits // Egyptian Journal of Plastic and Reconstructive Surgery. 2003. Vol. 27. № 2. PP. 295-303.
2. Schцni D.S. et al. Nanoshell assisted laser soldering of vascular tissue // Lasers in surgery and medicine. 2011. Vol. 43. № 10. PP. 975-983.
3. Nourbakhsh M.S., Khosroshahi M.E. An in-vitro investigation of skin tissue soldering using gold nanoshells and diode laser // Lasers in medical science. 2011. Vol. 26. № 1. PP. 49-55.
4. Gerasimenko A.Yu., Gubarkov O.V., Ichkitidze L.P., Podgaetskii V.M., Selishchev S.V., Ponomareva O.V. Nanocomposite solder for laser welding of biological tissues // Semiconductors. 2011. Vol. 45. № 13. PP. 93-98.
5. Gerasimenko A.Yu., Ichkitidze L.P., Pavlov A.A., Piyankov E.S., Ryabkin D.I., Savelyev M.S., Selishchev S.V., Rimshan I.B., Zhurbina N.N., Podgaetskii V.M. Laser System with Adaptive Thermal Stabilization for Welding of Biological Tissues // Biomedical Engineering. 2016. Vol. 49. № 6. PP. 344-348.
6. Rossi F., Pini R., Menabuoni L. Experimental and model analysis on the temperature dynamics during diode laser welding of the cornea // Journal of Biomedical Optics. 2007. Vol. 12. № 1. PP. 014031-014031-7.
7. Zajac A. et al. Procedures of optical control dedicated for laser welding process of biological tissues // Opto-Electronics Review. 2010. Vol. 18. № 1. PP. 48-55.