popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 213058, nr raportu: 19893. Kierownik (z rap.): prof. dr hab. inż. Leszek Adam Dobrzański
Prace naukowo-badawcze zrealizowane w ramach projektu pt. „Badanie struktury i własności
nowoopracowanych porowatych materiałów biomimetycznych wytwarzanych metodą selektywnego
spiekania laserowego” o akronimie BIOLASIN, który uzyskał finansowanie w ramach programu
HARMONIA, na podstawie decyzji numer DEC-2013/08/M/ST8/00818 podjętej w Narodowym Centrum
Nauki w Krakowie, obejmowały dziesięć zadań szczegółowych, które – zgodnie z ideą tego konkursu –
zrealizowano we współpracy międzynarodowej z Uniwersytetem Technicznym w Chemnitz (niem.:
Technische Universität Chemnitz). W ramach realizacji projektu rozwiązano problem naukowy zasadzający
się na opracowaniu autorskich technologii wytwarzania oraz zbadaniu, poznaniu i opisie struktury oraz
własności innowacyjnych porowatych materiałów biomimetycznych, tj. wzorowanych na obiektach
rzeczywistych istniejących w naturze, wytworzonych metodą selektywnego spiekania laserowego.
Realizacja projektu przyniosła spodziewane efekty końcowe, a założone cele szczegółowe odpowiadające
realizacji poszczególnych zadań zostały osiągnięte. Zaprojektowane z użyciem metod komputerowych
porowate skafoldy o określonych wymiarach i kształcie selektywnie spieczono laserowo w procesie
technologicznym o zoptymalizowanych parametrach (rys.1). Nowo wytworzone skafoldy poddano
obróbce powierzchniowej w celu naniesienia cienkiej warstwy materiału ułatwiającego wzrost żywych
komórek lub pokryto miejscowo polimerami, tworząc w ten sposób kompozyty, mogące stanowić implant
kości i tkanki miękkiej. Wykorzystując unikatową aparaturę naukowo-badawczą nowo wytworzone
materiały poddano serii specjalistycznych badań materiałoznawczych (w tym mikroskopowych – rys.2),
w celu poznania i opisu ich struktury, a także zbadano ich własności mechaniczne i użytkowe, co
szczegółowo opisano w publikacji książkowej, stanowiącej końcowe opracowanie wyników badań.
Rys.1. Wytworzony metodą SLS skafold odpowiadajacy ubytkowi podniebienia pacjenta
Rys.2. Obraz porowatego skafoldu w skaningowym
mikroskopie elektronowym (SEM)
Wykonany Projekt BIOLASIN jest nowatorski na trzech poziomach analizy: nowo opracowywanych
materiałów inżynierskich; kilkuetapowej technologii wytwarzania materiałów oraz supernowoczesnych i
awangardowych metod projektowania, wytwarzania i badania nowo opracowanych materiałów z użyciem
europejskiej klasy urządzeń obliczeniowych, wytwórczych i naukowo-badawczych. Wyniki zrealizowanego
Projektu BIOLASIN w istotny sposób wpływają na rozwój inżynierii materiałowej, poszerzając zbiór
supernowoczesnych materiałów inżynierskich o nową grupę, charakteryzującą się unikatowymi
własnościami i potencjalnie szerokimi obszarami aplikacyjnymi. Aplikacje te są możliwe wszędzie tam,
gdzie kluczową rolę w doborze materiału odgrywa jego biokompatybilność, rozumiana jako zdolność do
prawidłowego zachowania się w kontakcie z tkanką żywą, a także odpowiednie własności mechaniczne,
użytkowe, elektryczne, adhezja komórek żywych do powierzchni oraz brak toksycznego, kancerogennego i
alergizującego oddziaływania. Wykazane w toku wykonanych eksperymentów dobre własności
porowatych skafoldów i bazujących na nich materiałów kompozytowych, wskazują na intersujące
spektrum ich potencjalnych zastosowań praktycznych w stomatologii, chirurgii twarzoczaszki i ortopedii.
W długiej perspektywie czasowej, kontynuacja prac i badań podjętych w Projekcie BIOLASIN będzie
przyczyniać się do zrównoważonego rozwoju gospodarki opartej na wiedzy i innowacji. Produkty
wykonane z nowo opracowanych awangardowych materiałów potencjalnie mogą być wytwarzane w
działalności produkcyjnej mikro-, małych i średnich przedsiębiorstw, a działania w tym zakresie polegają
na udostępnianiu innowacyjnych technologii tym podmiotom, wpisując się w długoterminowy plan
strategiczny rozwoju Kraju i Unii Europejskiej.