Proiectul polono-austriac condus de Dr. Agnieszka Tomala de la Universitatea de Tehnologie din Cracovia și prof. Carsten Gachot de la Universitatea Tehnică din Viena. Universitatea din Lodz este, de asemenea, partener. Cercetarea echipelor poloneze este finanțată de Centrul Național de Știință, ca parte a apelului OPUS 24+ LAP.

„Cercetarea noastră abordează provocările unei populații îmbătrânite și creșterea semnificativă a utilizării implanturilor ortopedice. Astăzi, implanturile sunt proiectate astfel încât durabilitatea lor să fie cât mai lungă, dar în realitate sunt imperfecte ”- a subliniat fizicianul Dr. M. Agnieszka Tomala într-un interviu pentru Nauka w Polsce.

După cum a explicat omul de știință, sarcinile ciclice și frecarea duc la uzură și formarea de particule de uzură care provoacă inflamație și, în consecință, la eșecul întregului implant și necesitatea unei intervenții chirurgicale pentru a-l îndepărta sau revizui (înlocuiește). Ea a adăugat: „Prin urmare, este necesar să se integreze materialul bio-compozit cu osul, ceea ce va preveni dezintegrarea implantului și, astfel, va îmbunătăți durabilitatea acestuia”.

Astfel, scopul proiectului este de a dezvolta un material bio-compozit inovator, de înaltă calitate și durabilitate. Acest material este compus din titan (Ti), hidroxiapatită (HAp) și nanomaterialele bidimensionale inovatoare MXene. „MXene are un aranjament stratificat de structuri bidimensionale, care creează morfologii de fulgi care alunecă ușor unul față de celălalt. MXenele sunt de obicei compuse din titan și carbon, care au demonstrat deja proprietăți excelente în multe aplicații tehnice și medicale”, a remarcat Tomalla.

În plus, oamenii de știință vor folosi tehnologie inovatoare în activitatea lor de cercetare. Radiația laser va fi folosită pentru a crea buzunare mici, ordonate pe suprafața materialului. Această structură laser deschide pori adânci în compozitele Ti/HAp/MXene, ceea ce va promova transferul și creșterea osteoblastelor în zona de implantare. În plus, buzunarele laser pot servi drept rezervoare pentru lubrifierea fluidă pentru a reduce frecarea și uzura suprafețelor implicate. În această soluție specială, lubrifiantul care îmbunătățește proprietățile tribologice este MXene, „- a spus cercetătorul.

Biomaterialele dezvoltate vor fi apoi supuse unei evaluări in vitro a biocompatibilității: testare cuprinzătoare folosind tehnici de cultură celulară, teste microbiologice, teste proinflamatorii, regenerative și morfologice.

Studiile descrise sunt studii de bază. Înainte de o posibilă implementare, înainte ca un biomaterial să poată fi utilizat pentru tratament, acesta trebuie să facă obiectul multor cercetări, de exemplu, evaluarea siguranței și a bioactivității in vivo a materialelor utilizate, excluderea potențialelor efecte genotoxice/cancerigene, excluderea reacțiilor cu iritare a sângelui și a pielii/ alergeni, precum și Caracteristicile calitative și cantitative ale produșilor de descompunere ai materialelor testate.

Proiectul de generație viitoare de biomateriale bioactive cu laser pe bază de Ti/HAp/MXene este finanțat de Centrul Național de Știință în cadrul apelului OPUS 24+ LAP. Sarcinile de cercetare ale echipelor poloneze vor fi finanțate de Centrul Național de Știință în valoare de peste 1,7 milioane PLN, în timp ce costul muncii echipelor austriece va fi acoperit de Fondul pentru Știință Austriac (FWF).

Partenerii proiectului sunt: ​​Facultatea de Știința Materialelor și Fizică a Universității de Tehnologie din Cracovia. Tadeusz Kościuszko, Facultatea de Biologie și Protecția Mediului a Universității din Lodz și Facultatea de Inginerie Mecanică a Universității Tehnice din Viena.

Știința în Polonia, Agnieszka Kliks-Pudlik

ACP/AGT/