Project No.: PN-II-RU-TE-2014-4-1157
Contract No. 37 / 01.10.2015
Project title:
Research regarding customized implants manufacturing by using AM technology from composite materials reinforced with metallic structures
Titlul proiectului:
Cercetări privind fabricarea implanturilor personalizate prin tehnologii AM din materiale compozite armate cu structuri metalice
Description of the project:
The project presents the design and manufacturing of customized implants from biocomposite materials reinforced with metallic structures. The novelty consists in the development of a customized implant obtained by combining reinforcements made by material addition (Additive Manufacturing technology), with uncontrolled/controlled (lattice type) porous metallic structure, and applying a new viscous polymeric biocomposite by injection. The penetration of the composite in the reinforcement will be achieved in a silicone rubber mold manufactured by Rapid Tooling technology (RT). This method allows obtaining any anatomic shape. The porous metallic structures (contact regions and reinforcement), as well as the non-metallic ones (biocomposite) of the new implant will allow the mass integration of anti-inflammatory or anti-tumor drugs before the surgical intervention. The implant will reproduce as well as possible the characteristics of the human bone.
The research has a novelty character both at national and international level. Solving such a problem means an important step towards the development of a new implant generation. On the other hand, this research facilitates an interdisciplinary cooperation between engineers, chemists and physicians with the aim of obtaining a new implant with high biocompatibility, superior physical and mechanical properties as compared to classic implants, with a decreased weight and allowing a quicker osteo-integration.
Descrierea proiectului:
Proiectul prezintă proiectarea și fabricarea implanturilor personalizate din materiale biocompozite armate cu structuri metalice. Noutatea constă în dezvoltarea unui implant personalizat, rezultat prin combinarea armăturilor, fabricate prin adăugare de material (tehnologia Additive Manufacturing), cu structură metalică poroasă necontrolată și/sau controlată (de tip lattice) și aplicarea unui nou biocompozit polimeric vâscos prin injectare. Pătrunderea compozitului în armătură se va realiza într-o matriță din cauciuc siliconic realizată prin tehnologii de fabricație rapidă a sculelor (Rapid Tooling), fapt ce asigură obținerea oricărei forme anatomice. Structurile poroase metalice (zonele active și armătura) și nemetalice (biocompozitul) a noului implant vor permite integrarea în masa lui, înainte de protezare, de medicamente antiinflamatorii sau antitumorale. Acest implant va reproduce în cât mai mare măsură caracteristicile osului uman.
Cercetările au un caracter de noutate nu numai națională dar și internațională. Soluționarea unei astfel de probleme înseamnă mult pentru o nouă generație de implanturi. Pe de altă parte, această cercetare deschide calea unor colaborări interdisciplinare care va implica ingineri, chimiști și medici. Astfel, în final se va obține un nou implant cu o biocompatibilitate ridicată, cu proprietăți fizico-mecanice superioare unui implant clasic dar cu o greutate mult redusă și care va permite un proces de osteointegrare mai rapid.
|