Výskum aditívnej výroby biodegradovateľných magnéziových zliatín a ich aplikácie v implantológii a regeneratívnej medicíne


Akronym:MAG3DP
Začiatok riešenia:01.07.2018
Koniec riešenia:30.06.2022
Program:APVV
Evidenčné číslo projektu:APVV-17-0278
Pozícia ústavu v projekte:Partner
Zodpovedný riešiteľ na ústave:Milan Škrobian
Súčasným trendom vo výrobe implantátov pomocou aditívnych technológií resp. 3D tlače je aplikácia biodegradovateľných resp. čiastočne degradovateľných materiálov, ktoré podporujú osteoindukciu a osteokondukciu a zároveň umožňujú minimalizáciu počtu chirurgických zákrokov. Jednou z alternatív v rámci tejto problematiky je využitie magnéziových zliatin, ktoré majú dostatočné mechanické vlastnosti, regulovateľnú biodegradovateľnosť a sú transparentné pre postoperačnú medicínsku diagnostiku pomocou CT a MRI. Hlavným cieľom projektu je vyvinúť magnéziové zliatiny vo forme prášku, u ktorých budú minimalizované resp. úplne eliminované v publikáciách popisované negatívne vlastnosti, ku ktorým patrí rýchla korózia a teda degradácia materiálu pri súčasnom vylučovaní nežiadúceho vodíka. Zároveň bude adaptované zariadenie pre aditívnu výrobu technológiou SLM pre účely spracovania vysoko reaktívneho magnézia a jeho zliatin s cieľom aditívnej výroby vzoriek pre ďalšie materiálové, mechanické a biologické testovanie. V záverečnej fáze projektu budú vyrobené dva typy implantátov z vyvinutých zliatin. V prvom rade pôjde o dočasné náhrady tvrdého tkaniva, resp. podporné osteosyntetické aparáty s funkciou úplnej degradácie – biologického odbúrania materiálu bez potreby reoperácie vo forme skrutiek pre oblasť ortopédie. Riešiteľský tím má ambíciu vyrobiť z vyvinutých zliatin aj trvalé náhrady rozmerných defektov tvrdého tkaniva s funkciou čiastočnej degradácie materiálu a biointegrácie okolitého tkaniva pre oblasť neurochirurgie a maxillofaciálnej chirurgie. V záverečnej fáze projektu je plánovaná príprava predklinických a klinických experimentov, ako fáza inicializácie zavádzania vyvinutých zliatin vo forme medicínskych pomôcok do klinickej praxe.