Porézní gyroidní povrchové struktury pro zlepšení stability implantátu v osteoporotické kosti

Poskytovatel

Ministerstvo zdravotnictví

Program

Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2024-2030

Veřejná soutěž

SMZ0202400001

Hlavní účastníci

Všeobecná fakultní nemocnice v Praze

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

NW24-10-00118

Název projektu anglicky

Porous gyroid surface structures for improved implant stability in osteoporotic bone

Anotace anglicky

Osteoporosis is a metabolic bone disease with increasing prevalence in the elderly population associated with low bone mass rising the risk of fragility fractures. It is one of the serious risk factors affecting a lifetime of the implant in the body, associated with an increased number of revision surgeries. A solution for better implant fixation in osteoporotic bone could be creation of gyroid porous system on its surface. This system provides better mechanical interlock offering a larger surface area ensuring a more favourable and stronger bone-implant contact. Gyroid structure formed by walls with interconnected pores is characterized by high strength and low modulus of elasticity similar to human cancellous bone. In this project 3D printed gyroid structures with gradient elastic properties will be tested in contact with the osteoporotic bone. For this purpose, two titanium alloys, conventional (Ti6Al4V) and advanced (Ti25Nb4Ta8Sn), characterized by lower stiffness, will be used. The gyroid structures will be designed according to mathematical models so that the pore size is variable from the surface of the implant towards its solid core. Developed 3D printed structures will be analysed in terms of the occurrence of defects caused by 3D printing and mechanically tested. Furthermore, in vitro tests and two phases of in vivo tests will be performed on an animal model (5 osteoporotic minipigs + 3 healthy minipigs as a control per 1 in vivo test). Bone ingrowth into the gyroid with different pore sizes created from the conventional Ti6Al4V alloy (1st in vivo test) and bone ingrowth into the optimal porous gyroid structure, established in the first phase, created by the types of tested alloys (2nd in vivo test) will be monitored. Knowledge of the bone tissue ingrowth into the gyroid structures and the results of histological analyses will enable a design of the optimal porous surface of the implant with a high degree of osseointegration in osteoporotic tiss

Kategorie VaV

AP - Aplikovaný výzkum

OECD FORD - hlavní obor

30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)

OECD FORD - vedlejší obor

30211 - Orthopaedics

OECD FORD - další vedlejší obor

20501 - Materials engineering

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

EI - Biotechnologie a bionika<br>FI - Traumatologie a ortopedie<br>JG - Hutnictví, kovové materiály<br>JP - Průmyslové procesy a zpracování

Zahájení řešení

1. 5. 2024

Ukončení řešení

31. 12. 2027

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP24-MZ0-NW-R

Datum dodání záznamu

25. 3. 2024

Celkové uznané náklady

11 560 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

11 560 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč