Vodja slovenskega dela projekta:

Prof. dr. Ingrid Milošev

(kontaktna oseba na UP FVZ: prof. dr. Andrej CÖR (SICRIS, ResearchGate)

Projektni partnerji:

Institut “Jožef Stefan”
Univerza na Primorskem, Fakulteta za vede o zdravju
Institut za fizikalno kemijo (ICF) – Romunija
SC R&D Consulting and Services SRL (R&D)- Romunija
S.C. Tehnomed Impex CO S.A. (TMI) – Romunija

Biomateriali morajo izkazovati dobre mehanske lastnosti in biokompatibilnost, da lahko opravljajo svojo funkcijo v telesu in ne povzročajo nezaželenih posledic. Površina biomateriala, t. j. vsadka, ima pri tem posebno vlogo. Nedavne literaturne študije nakazujejo, da lahko spremembe topografije površine na nano-nivoju izboljšajo biološko aktivnost biomateriala. Te raziskave so še v zgodnji fazi. Sedanji materiali iz titanovih zlitin imajo nekatere pomanjkljivosti – nezadostna stabilnost med kovino in oksidom, sproščanje delcev, nekontrolirana struktura površine in sestave na nano-nivoju. Obstaja potreba po materialih, ki bodo izkazovali izboljšane lastnosti kot so celična aktivnost,  bioaktivnost in mehanske lastnosti, in sicer čim bliže lastnostim človeške kosti.

V prvi fazi projekta bomo z uporabo ekološko neoporečnih postopkov vakuumskih tehnologij in zelene kemije razvili nove, sodobne zlitine. Nove zlitine bodo manj toksične, visoko korozijsko odporne, biokompatibilne ter izkazovale izboljšane mehanske lastnosti in daljše preživetje v primerjavi s komercialnimi zlitinami. Druga faza bo usmerjena v funkcionalizacijo površine s pomočjo kontrolirane uporabe netoksičnih in ekološko neoporečnih kemijskih in elektrokemijskih postopkov (originalen prispevek k znanosti) za pridobitev nano-struktur z izboljšanimi lastnostmi vraščanja in rasti kostnih celic. Podrobno bomo karakterizirali strukturne in funkcionalne lastnosti v korelaciji s povečanjem biološke aktivnosti (znanstvena inovacija). Pridobili bomo nova znanja o pojavih in mehanizmih, ki kontrolirajo proces na meji biomaterial/tkivo in stimulirajo rast celic. V končni fazi projekta bomo izvedli prenos tehnologije in industrijsko implementacijo v proizvodnjo novega, evropsko konkurenčnega produkta  v hitro rastočem svetovnem tržiču.

Inovacije v projektu bodo obsegale razvoj zlitine, ki bo osnovana na netoksičnih, biokompatibilnih elementih – Ti, Nb, Zr. Zlitina bo zasnovana na hierarhiji – biozlitina/mikrometrska oksidna plast/ nanometrska površinska plast.

Pričakovani rezultati bodo obsegali dokaze o biokemijski in biomehanski kompatibilnosti novih zlitin; dokaze o osteintegraciji; razvoj metod za karakterizacijo obnašanja biomedicinskih zlitin; vzpostavitev baze podatkov za uporabnike bioaktivnih površin; proto-tipe vsadkov; specifikacijo dizajna; industrijsko implementacijo; vzpostavitev centra znanja na EU nivoju, ki bo pokrival razvoj materiala in testiranje.

Pričakovane rezultate bomo objavili v obliki 2 patentov,  6 znanstvenih člankov in 7 predstavitvah na konferencah.