Biodegradable magnesium-based implants with tailored microstructure and defined degradation rate
Project goals
Magnesium alloys have unique properties due to non-toxicity, biodegradability and low elastic modulus similar to that of the bone tissue. Compared to the permanent implants, the biodegradable magnesium based implants open new possibilities in orthopaedics. Nevertheless, recent studies have shown that in case of larger Mg implants detrimental effect on adjacent tissue is caused by rapid degradation of material. Nowadays, magnesium alloys with additions of 1) yttrium and 2) zinc, manganese and calcium are intensively studied due to the fact that their degradation rate can be significantly decreased by tailoring of their microstructure. Since the corrosion processes have been investigated only in in-vitro tests using simulated body fluids, the in-vivo tests still need to be conducted. The principal target of this project is an improvement of mechanical strength and corrosion resistance of the above mentioned magnesium alloys, and subsequent machining of biodegradable implants that will be validated in a rabbit in-vivo animal model.
Keywords
Animal modelzvířecí modelmechanické vlastnostihořčíkvstřebatelný implantátmikrostrukturamagnesiumresorbable implantmicrostructuremechanical property
Public support
Provider
Ministry of Health
Programme
—
Call for proposals
SMZ0202000001
Main participants
Univerzita Karlova / 2. lékařská fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
NU20-08-00150
Alternative language
Project name in Czech
Biologicky odbouratelné implantáty na bázi hořčíku s optimalizovanou mikrostrukturou a řízenou rychlostí vstřebávání
Annotation in Czech
Slitiny hořčíku se z hlediska ortopedie vyznačují unikátními vlastnostmi díky elastickému modulu blízkému kostní tkáni, biodegradabilitě a netoxicitě. Tím oproti nevstřebatelným implantátům otevírají nové možnosti. Poslední výzkum ale ukazuje, že v případě větších hořčíkových implantátů dochází k nepříznivé biologické reakci v okolní tkáni v důsledku příliš rychlé degradace materiálu. Slitiny hořčíku s yttriem, a dále slitiny hořčíku se zinkem, manganem a vápníkem patří k intenzivně zkoumaným materiálům především proto, že rychlost jejich degradace lze ovlivnit cílenou změnou mikrostruktury. Vhledem k tomu, že korozní procesy byly dosud sledovány pouze in-vitro, je třeba tyto výsledky ověřit v rámci in-vivo studie. Hlavním cílem projektu je zlepšení vlastností obou uvedených slitin z hlediska mechanické pevnosti a korozní odolnosti a následná výroba biologicky odbouratelných implantátů, které budou zkoumány v rámci in-vivo testů na modelu králíka.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Apr 28, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-MZ0-NU-R
Data delivery date
Feb 21, 2024
Finance
Total approved costs
15,137 thou. CZK
Public financial support
15,137 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
15 137 CZK thou.
Public support
15 137 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Health
OECD FORD
Medical engineering
Solution period
01. 05. 2020 - 31. 12. 2024