LABORATORIUM BIOMATERIAŁÓW
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH
Laboratorium prowadzi działalność dydaktyczną i naukową, zajmuje się
projektowaniem, wytwarzaniem i badaniem biomateriałów.
Badania prowadzone w Laboratorium związane są z materiałami dla
medycyny, otrzymywanymi z tworzyw kompozytowych, polimerowych i
ceramicznych. Materiały wytwarzane w Laboratorium są przedmiotem badań:
in vitro i in vivo, jak również badań klinicznych prowadzonych
przy współpracy z ośrodkami klinicznymi i badawczymi w kraju i
za granicą.
Tworzywa węglowe i kompozytowe
prof. dr hab. inż. Stanisław Błażewicz, prof. dr hab. inż. Jan Chłopek
Badania dotyczą tworzyw
kompozytowych wzmacnianych włóknami węglowymi, w osnowach
węglowych, polimerowych (polimery biostabilne i resorbowalne) i
węglowo-ceramicznych.
Materiały stanowiące przedmiot badań to:
- tworzywa kompozytowe służące do wytwarzania śrub, gwoździ, płytek,
łączników i stabilizatorów dla ortopedii oraz
elementów endoprotez
- polimerowo–węglowe tworzywa w postaci mini śrubek i płytek dla chirurgii twarzowo-szczękowej
- tworzywa kompozytowe pokrywane warstwami węglowymi dla kardiochirurgii, przeznaczone na elementy sztucznych zastawek serca
- warstwowe implanty dla potrzeb sterowanej regeneracji tkanek, w stomatologii i laryngologii
- podłoża tkankowe do leczenia ubytków tkanki chrzęstnej i
kostnej otrzymywane z polimerów resorbowalnych oraz
modyfikowanych włókien węglowych.
|
Materiały na podłoża dla inżynierii tkankowej
|
Mini płytki i śruby z polimerów biostabilnych i kompozytów włókno węglowe – polimer
|
Śruby dla ortopedii z polimerów biostabilnych, resorbowalnych i z materiałów kompozytowych.
|
Plecionki z włókien węglowych, przeznaczone na protezy więzadeł i ścięgien
|
Płytka kompozytowa, włókno węglowe–żywica epoksydowa
|
Stanowisko pomiarowe do badań ultradźwiękowych
|
Mikroskop optyczny do badań w świetle odbitym
|
Stabilizator kostny wykonany z metalu i elementów kompozytowych
|
Trzpienie endoprotez stawu biodrowego, wykonane z tworzywa kompozytowego, zbrojone włóknem węglowym
|
|
Bioceramika hydroksyapatytowa i-whitlockitowa
prof. dr hab. inż. Anna Ślósarczyk
Przedmiotem badań są wysoce
biozgodne i bioaktywne ceramiczne materiały implantacyjne, takie jak:
tworzywo hydroksyapatytowe (HAP), ceramika whitlockitowa (TCP) oraz
ziarniste i wzmacniane włóknami kompozyty z osnową HAP lub TCP.
W wyniku dotychczas przeprowadzonych badań opracowano i opatentowano
oraz wprowadzono do produkcji przemysłowej polski hydroksyapatytowy
materiał implantacyjny. Materiał ten w formie granul i proszku został
wpisany do krajowego Rejestru Środków Farmaceutycznych i
Materiałów Medycznych i dostępny jest na rynku pod nazwą
handlową "HA BIOCER".
Kolejnymi opracowanymi przez nas biomateriałami przeznaczonymi na
implanty kostne są: tworzywo TCP (bioceramika whitlockitowa) oraz
dwufazowy materiał implantacyjny HAP + TCP. Wykonane z nich implanty w
formie granul oraz porowatych i gęstych kształtek przeszły pomyślnie
testy biologiczne in vitro i in vivo oraz badania kliniczne. Materiały
te stosowane są w stomatologii, ortopedii, chirurgii twarzoczaszki,
laryngologii, chirurgii szczękowej. Trwają badania nad możliwością
poszerzenia zakresu ich zastosowań, w tym między innymi w charakterze
nośników leków, za pośrednictwem których leki
dostarczane są miejscowo, bezpośrednio do kości. Prowadzone są też
prace nad użyciem tworzyw opartych o fosforany wapnia jako podłoży do
hodowli komórek i tkanek. W opracowaniu są nowej generacji
ceramiczne materiały implantacyjne.
|
Krakowska bioceramika hydroksyapatytowa, w formie granul oraz kształtek gęstych i porowatych
|
Preparat handlowy, produkowany w oparciu o patenty AGH
|
|
Szkło-ceramiczne materiały bioaktywne
prof. dr hab. inż. Maria Łączka
Materiały szkło–ceramiczne
wytwarzane są metodą syntezy zol–żel. Otrzymuje się je w postaci
proszków, granulek, warstw i gęstych spieków. Bioaktywne
materiały pochodzenia żelowego przeszły badania in vitro z
których wynika, że są tworzywem, które może znaleźć
zastosowanie jako materiał przyspieszający naturalny wzrost tkanki
kostnej oraz zastępujący tkankę kostną.
Modyfikowanie powierzchni implantów metalicznych i węglowych
Powierzchnie implantów
pokrywane są bioaktywnymi warstwami hydroksyapatytu przy wykorzystaniu
metody elektroforetycznej oraz biomimetycznego osadzanie z
roztworów elektrolitów (syntetyczne osocze). Warstwy
apatytu węglanowego na powierzchni implantów wytwarzane są
również metodą elektrolizy przy stałym potencjale. Metody
zol–żel i metody infiltracji stosowane są do pokrywania
hydroksyapatytem podłoży porowatch.
W laboratoriach Wydziału
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki prowadzi się m.in. badania
biomateriałów wykorzystujące: spektroskopię wibracyjną w
podczerwieni FTIR, spektroskopię Ramana, mikroanalizę rentgenowską,
mikroskopię optyczną i elektronową, termiczną analizę różnicową,
kalorymetrię skaningową oraz analizę właściwości mechanicznych w
warunkach obciążeń dynamicznych i statycznych.
|
|