Výskumný tím vedcov z Ústavu materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied (SAV) vyvinul jedinečný kompozitný materiál BloActive COmposite Metal (BIACOM®) pre kostné implantáty na báze titánu. Implantáty vyrobené z tohto materiálu sú vhodné pre trvalú prítomnosť a funkciu v ľudskom tele. Agentúru SITA o tom informovala hovorkyňa SAV Monika Tináková.
„BIACOM® pozostáva z dvoch vzájomne nerozpustných kovov rôznych vlastností. V nosnej trvalej matričnej titánovej štruktúre sa nachádza biologicky odbúrateľná zložka – horčík, vo forme homogénne rozmiestnených, účelovo usmernených a navzájom spojitých vláken. Špecifická mikroštruktúra titánovej matrice poskytuje kompozitnému implantátu mechanickú pevnosť, únavovú životnosť a chemickú odolnosť, zatiaľ čo zložka horčíka znižuje modul pružnosti t.j. tuhostná konštanta charakteristická pre daný materiál a zlepšuje integráciu kostného tkaniva,“ povedal Martin Balog z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV.
Konvenčné metódy
Tináková ďalej informuje, že postupným odbúravaním horčíkovej zložky najprv z povrchu a neskôr z jadra implantátu sa vytvárajú póry, ktoré vedú k ďalšiemu poklesu modulu pružnosti. Zároveň tak vytvárajú priestor na pevnú fixáciu implantátu v kosti. Póry umožňujú prerastenie kostného tkaniva do implantátu, a tým sa vytvára kvalitné mechanické prepojenie medzi kosťou a implantátom.
„Použitím nového materiálu pripraveného konvenčnými metódami práškovej metalurgie sa podarilo zredukovať hlavné nedostatky doteraz používaných titánových implantátov z materiálov triedy 4 a 5. Nevýhodou titánu triedy 4 a 5 je ich modul pružnosti, ktorý je výrazne väčší ako modul kosti, čo môže viesť až ku lokálnemu uvoľneniu implantátu. Zároveň, doteraz používané titánové implantáty mali nedostatočnú povrchovú aktivitu, ktorú treba vylepšiť dodatočnými operáciami,“ vysvetlil A.M.H. Ibrahim z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV.
Uplatnenie riešenia
Zubné implantáty BIACOM® boli vyrobené v spolupráci so slovenskou firmou Martikan s.r.o., ktorá je zameraná na výrobu a predaj biomedicínskych titánových implantátov. Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV podrobil implantáty skúškam podľa príslušných ISO štandardov s výrobnými výsledkami, pričom sa posúdili mechanické a únavové vlastnosti a korózne správanie.
Zároveň v spolupráci so zahraničnými a domácimi partnermi sa vyhodnotila bikokompatibilita v in-vitro podmienkach a realizovali sa predbežné in-vivo implantačné testy na veľkých zvieracích modeloch.
Hovorkyňa SAV na záver dodala, že za účelom zabezpečenia priemyselno-právnej ochrany BIACOM® implantátov boli podané viaceré patentované prihlášky. Vedci a odborníci zapojení do projektu zároveň realizujú aktivity za účelom komerčného uplatnenia tohto riešenia.
