Grant MNiSW 117/ERA/2006/02/01

Grant MNiSW 117/ERA/2006/02/01
„Badanie biozgodności i bioaktywności w warunkach in vitro wytwarzanych warstw
powierzchniowych. Badanie biozgodności, bioaktywności i aktywacji mediatorów
reakcji zapalnej w warunkach in vitro wytwarzanych warstw kompozytowych”
w ramach projektu badawczego specjalnego nr ERA-NET MNT/90/2006
pt. „Wytwarzanie biomateriałów tytanowych nowej generacji”
Kierownik zadań badawczych: prof. dr hab. n. wet. ElŜbieta Czarnowska
Tytan i
jego stopy są najbardziej perspektywicznym biomateriałem do produkcji
endoprotez. JednakŜe charakteryzują się one niską odpornością na zuŜycie przez tarcie oraz
uwalnianiem składników stopu do otaczających tkanek (zjawisko zw. metalozą). To sprawia,
Ŝe zastosowanie biomateriałów tytanowych na długookresowe endoprotezy jest ograniczone.
Celem tego projektu jest wytworzenie biomateriałów tytanowych nowej generacji ze
zmodyfikowanymi właściwościami warstwy wierzchniej poprzez wytworzenie metodami
inŜynierii powierzchni dyfuzyjnych warstw powierzchniowych o określonej mikrostrukturze,
składzie chemicznym i fazowym, topografii powierzchni, o zwiększonej odporności na
zuŜycie przez tarcie, chroniących przed uwalnianiem składników stopu do środowiska w
warunkach biologicznych.
W
projekcie będą uczestniczyć trzy ośrodki, które zajmują się inŜynierią
materiałową i dwa ośrodki medyczne. Na podłoŜach tytanowych zostaną wytworzone
warstwy powierzchniowe o strukturze nanokrystalicznej typu DLC + Ti(C,N) + Ti2N +
αTi(N), a: C-H + TiN + Ti2N + αTi(N), Ti3P (implantowane wapniem) + (Ti-Ni), TiN + Ti2N
+ αTi(N), Ti(C,N) + Ti2N + αTi(N), które zapewnią poŜądane właściwości. Warstwy te
zostaną wytworzone i zbadane będą ich właściwości fizyko-chemiczne i mechaniczne na
Wydziale InŜynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, w Instytucie Fizyki Jądrowej w
Krakowie oraz na Wydziale Fizyki stosowanej na Uniwersytecie w Kopio. Biozgodność
wytworzonych warstw będzie badana zarówno w warunkach „in vitro” jak i „in vivo”.
Przewidywane takŜe są badania przyczepności bakterii do wytworzonych powłok. Badania
biologiczne będą wykonywane w Instytucie „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka” w
Warszawie i na Wydziale Medycznym Szpitala Uniwersyteckiego w Helsinkach.
Efektem badań będzie opracowanie wytycznych zastosowania wytworzonych warstw
na implanty ortopedyczne i stomatologiczne oraz na instrumentarium chirurgiczne. Polskie
ośrodki biorące udział w realizacji projektu współpracują z polskimi producentami implantów
kostnych, narzędzi i twórcami sztucznego serca. Wykonywane w projekcie badania będą mieć
duŜe znaczenie aplikacyjne słuŜące konkurencyjności ich wyrobów poprzez wprowadzenie
innowacyjnych rozwiązań technologicznych oraz będą pomocne przy opracowywaniu
elementów mechanicznych sztucznego serca i narzędzi chirurgicznych. Opracowane
technologie mogą być, z uwagi na ich nowatorskość i wszechstronne zbadanie, takŜe
przedmiotem zainteresowań firm światowych produkujących wyroby i instrumenty
medyczne.