Stimularea biointegrarii implanturilor cranio-spinale prin acoperirea cu structuri multistrat bioactive (BIOSTIMP)


Project Director: Dr. George STAN

Cod Proiect: PN II 71-110/2007

Resposabil de Proiect P1: Dr. George Stan

Tipul Proiectului: National

Programul de incadrare al Proiectului: PCCA

Finantat de: Ministerul Educatiei si Cercetarii

Contractor: Universitatea de Medicina si Farmacie Grigore T. Popa, Iasi

Sub-Contractor: Institutul National C-D pentru Fizica Materialelor

Status: Finalizat

Data Inceperii: 1 October, 2007

Data Finalizarii: 1 December, 2010

 

Rezumatul Proiectului:

Implanturile cu suprafete functionalizate reprezinta cea mai avansata abordare in domeniul implantologiei. In cazul patologiei cranio-spinale functionalizarea cu hidroxiapatita (HA) este principala directie urmarita in cercetarile recente in scopul imbunatatirii biointegrarii acestora. In actualul proiect ne propunem abordarea implantologiei neurochirurgicale la nivelul performantelor existente in laboratoarele si clinicile din tarile avansate. In acesta directie diverse tipuri de implante cranio-spinale metalice si polimerice (placute, suruburi, mese, casete) vor fi acoperite cu filme osteoinductive de HA depuse prin tehnici moderne de Depunere Laser Pulsata (PLD) si Magnetron Sputtering (MS). Acestea vor fi caracterizate cat mai exact din punct de vedere al proprietatilor fizico-chimice prin SEM, XRD si FTIR. Ca teste preliminare utilizarii acestora pe subiecti umani vor fi folosite culturile de celule osteoblaste si explanturile prelevate din zonele anatomice vizate pentru implantare. Raspunsul biologic va fi evaluat prin studiul integrarii explantelor la suprafetele generate in vitro de culturile celulare. Etapa testarilor clinice va consta in selectia cazuisticii adecvate si interventiile microchirurgicale specifce. Se vor realiza studii clinice comparative pe diverse loturi de pacienti functie de patologia specifica (craniana, cervicala, toracala, lombara) si tipurile de implanturi folosite (cu si fara functionalizare) in vederea punerii in evidenta a potentialului de biointegrare a filmelor de HA. Aceasta abordare deschide drumul catre realizarea de implanturi neurochirurgicale cu proprietati de biointegrare superioare care vor duce la imbunatatirea tehnicilor chirurgicale actuale contribuind major la cresterea calitatii vietii pacientilor.

 

Obiectivele Proiectului:

OBECTIVE GENERALE:

  • dezvoltarea de terapii medicale şi eficientizarea sistemului de sănătate publică;
  • dezvoltarea de noi materiale, produse şi procese cu înaltă valoare adăugată.

OBIECTIVE SPECIFICE:

  • acoperiri osteo-integratoare de arie mare depuse pe metal (titan, otel) si PMMA;
  • acoperiri functionale cu strat tampon de aderenta depuse pe metal intr-o singura sectiune de depunere (aderenta 90 MPa pe metal, comparativ cu 20-30 MPa in cazul acoperirilor plasma spray);
  • studii in vitro (culturi celulare si explanturi) de netoxicitate si osteointegrare ale acoperirilor de HA;
  • punerea la punct a unor proceduri/tehnici chirurgicale pentru testarea clinica a implanturilor functionalizate comparativ cu cele similare necoperite cu HA;
  • efectul acoperirii implanturilor de titan, otel inox si PMMA cu strat HA biocompatibil asupra refacerii/osteointegrarii pe termen scurt/mediu/lung.
Prenume NUMEROL IN PROIECTSARCINI
Constantin MOROSANUResponsabil proiect P1

2007-2009

  • magnetron sputtering
  • XRD
George STANResponsabil proiect P1

2009-2010

  • magnetron sputtering
  • SEM
  • XRD
  • teste de bioactivitate
Iuliana PASUKMembru echipa
  • XRD, XRF
  • SEM
Cristian TEODORESCUMembru echipa
  • XPS, AES
Mihai POPESCUMembru echipa
  • XRD
Ionut ENCULESCUMembru echipa
  • defecte in solide
Mihai VLAICUMembru echipa
  • XRD, XRF
  • XSAFS
  • XPS
Tionica STOICAMembru echipa
  • depunere sol-gel
Carmen PLAPCIANUMembru echipa
  • tehnologii oxizi
Dan MARCOVMembru echipa
  • magnetron sputtering
  • teste de bioactivitate
Cristina BESLEAGAMembru echipa
  • magnetron sputtering
Catalin RADULESCUMembru echipa
  • inginerie electronica
Petre COSMAMembru echipa
  • inginerie mecanica

Articole publicate in jurnale cotate Web of Science®:

  • 01. G.E. Stan*,^, C.O. Morosanu^, D.A. Marcov^, I. Pasuk^, F. Miculescu, G. Reumont, Effect of annealing upon the structure and adhesion properties of sputtered bio-glass/titanium coatings,  APPL SURF SCI 255 (2009) 9132–9138; doi: 10.1016/j.apsusc.2009.06.117.
  • 02. G.E. Stan*,^, Adherent functional graded hydroxylapatite coatings produced by sputtering deposition techniques, J OPTOELECTRON ADV M 11 (2009) 1132–1138; http://joam.inoe.ro/index.php?option=magazine&op=view&idu=2011&catid=41
  • 03. G.E. Stan*,^, S. Pina, D.U. Tulyaganov, J.M.F. Ferreira, I. Pasuk^, C.O. Morosanu^, Biomineralization capability of adherent bio-glass films prepared by magnetron sputtering, J MATER SCI-MATER M 21 (2010) 1047–1055; doi: 10.1007/s10856-009-3940-9.
  • 04. G. Socol, A.M. Macovei, F. Miroiu, N. Stefan, L. Duta, G. Dorcioman, I.N. Mihailescu*, S.M. Petrescu, G.E. Stan^, D.A. Marcov^, A. Chiriac, I. Poeata, Hydroxyapatite thin films synthesized by pulsed laser deposition and magnetron sputtering on PMMA substrates for medical applications, MATER SCI ENG B-ADV 169 (2010) 159–168; doi: 10.1016/j.mseb.2010.01.011.
  • 05. C. Berbecaru*, H.V. Alexandru, G.E. Stan^, D.A. Marcov^, I. Pasuk^, A. Ianculescu, First stages of bioactivity of glass-ceramics thin films prepared by magnetron sputtering technique, MATER SCI ENG B-ADV 169 (2010) 101–105; doi: 10.1016/j.mseb.2010.01.007.
  • 06. G.E. Stan*,^, D.A. Marcov^, I. Pasuk^, F. Miculescu, S. Pina, D.U. Tulyaganov, J.M.F. Ferreira, Bioactive glass thin films deposited by magnetron sputtering technique: The role of working pressure, APPL SURF SCI 256 (2010) 7102–7110; doi: 10.1016/j.apsusc.2010.05.035.
  • 07. G.E. Stan*,^, A.C. Popescu, I.N. Mihailescu, D.A. Marcov, R.C. Mustata, L.E. Sima, S.M. Petrescu, A. Ianculescu, R. Trusca, C.O. Morosanu^, On the bioactivity of adherent bioglass thin films synthesized by magnetron sputtering techniques, THIN SOLID FILMS  518 (2010) 5955–5964; doi: 10.1016/j.tsf.2010.05.104.
  • 08. L.E. Sima, G.E. Stan^, C.O. Morosanu^, A. Melinescu, A. Ianculescu, R. Melinte, J. Neamtu, S.M. Petrescu*, Differentiation of mesenchymal stem cells onto highly adherent RF sputtered carbonated hydroxylapatite thin films, J BIOMED MATER RES A 95 (2010) 1203–1214; doi: 10.1002/jbm.a.32947.
  • 09. L. Duta*, G. Socol, F. Sima, I.N. Mihailescu, G.E. Stan^, D.A. Marcov^, L.E. Sima, S.M. Petrescu, A. Melinescu, A. Ianculescu, A. Chiriac, I. Poeata, Increased bioactivity of cranio-spinal implants functionalized with hydroxyapatite nanostructured coatings: morpho-structural characterization and in-vitro evaluation, IEEE, ISBN: 978-1-4244-8842-1, Advanced Technologies for Enhancing Quality of Life (AT-EQUAL) Conference, Iasi, (IEEE, 2010), pp. 127–130, 2010; doi: 10.1109/ATEQUAL.2010.27.
  • 10. A. Chiriac, G.E. Stan*,^, B. Iliescu, I. Poeata, The influence of host bone substrate in titanium mesh cranioplasty, DIG J NANOMATER BIOSTRUCT 8 (2013) 729–735; http://www.chalcogen.infim.ro/729_Chiriac.pdf.

 

Brevet:

  • 01. A. Chiriac, L. Duta, A. Ianculescu, I.N. Mihailescu, M.  Miroiu, S. Petrescu, A. Popescu, I. Poeata, F. Sima, G. Socol, G.E. Stan^; Ti mesh implants biofunctionalized with hydroxyapatite nanostructured thin layers for cranioplasty; OSIM patent, RO 128190 B1, awarded 2014-04-30.

 

*autor corespondent
^membru al echipei de cercetare a proiectului

Sub-contractor P1:

GEORGE E. STAN, Doctor in Ingineria Materialelor

Cercetator stiintific gradul I

Telefon: +40-(0)21-2418 128 sau +40-(0)21-2418 153

Departament: Laboratorul de Materiale si Structuri Multifunctionale

PROJECTS/ PROIECTE NATIONALE

Back to top

Copyright © 2024 National Institute of Materials Physics. All Rights Reserved