Mikro- a nano-strukturizace a biopolymerní modifikace povrchu titanové slitiny 2D a 3D polysacharidovým/proteinovým komplexem zlepšujícím adhezi buněk a integraci titanu do měkkých tkání pro aplikaci v čelistní chirurgii

Poskytovatel

Ministerstvo zdravotnictví

Program

Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2024-2030

Veřejná soutěž

SMZ0202400001

Hlavní účastníci

Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

NW25-08-00288

Název projektu anglicky

Micro- and Nano-structuring and biopolymer modification of titanium alloy surface by 2D and 3D polysaccharide/protein complex improving cell adhesion and integration of titanium into soft tissues for application in maxillofacial surgery

Anotace anglicky

Titanium alloys are the most widely used material for bone implants for several years including mandibular reconstruction. Various surface modifications have been tested in vivo, however, there are still a lot of complications associated with implant surface treatment such as insufficient cell adhesion, oseo- and mesenchymal integration followed by implant perforation with subsequent bacterial contamination increasing the risk of its extraction, which is just typical e.g. in mandibular reconstruction. Therefore, the main goal of the proposed project is a surface treatment of titanium alloy by mechanical and chemical methods to increase biocompatibility and bioactivity of titanium implants applied in maxillofacial surgery. The surface topology, free surface energy, wettability, and surface charge of the titanium alloy play an important role in the adhesion and deposition of ECM bio-polymers (collagen, fibronectin, vitronectin, hyaluronic acid and chitosan) and the subsequent adhesion and proliferation of cells. For this purpose and as an innovative approach, three consecutive steps of surface treatments concerning microstructuring, nanostructuring, and chemical modification by bio-polymers will be applied. Microstructuring and nanostructuring of titanium increases roughness, surface area, and hydrophilicity, which will improve biopolymer deposition and cell-surface interactions. Chemical modification of titanium with 2D and 3D saccharide/protein complexes based on ECM polymers mimics the natural environment, which will increase cell adhesion on artificial surfaces and improve implant integration into soft tissues. The bioactivity and biocompatibility of the surface modified titanium alloys will be evaluated by in vitro and in vivo methods. In vitro cell viability and cell adhesion forces on titanium will be evaluated. In vivo efficiency of osseointegration and integration of titanium into hard and soft tissues will be evaluated in a deperiostated rabbit femur model.

Kategorie VaV

AP - Aplikovaný výzkum

OECD FORD - hlavní obor

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

OECD FORD - vedlejší obor

20506 - Coating and films

OECD FORD - další vedlejší obor

30208 - Dentistry, oral surgery and medicine

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>FF - ORL, oftalmologie, stomatologie<br>JK - Koroze a povrchové úpravy materiálu

Zahájení řešení

1. 5. 2025

Ukončení řešení

31. 12. 2028

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

CEP25-MZ0-NW-R

Datum dodání záznamu

2. 4. 2025

Celkové uznané náklady

11 973 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

11 973 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč