Projekti / Programi
Aerogeli kot biorazgradljivi kostni implantati
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.00 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.04 |
Tehniške in tehnološke vede |
Kemijsko inženirstvo |
aerogeli, naravni materiali, nanomateriali, kostni implantati, pene, porozni materiali
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
36445 |
dr. Gabrijela Horvat |
Kemijsko inženirstvo |
Vodja |
2021 - 2023 |
61 |
Organizacije (1)
Povzetek
Cilj predlaganega projekta je formulacija in priprava novih bio-aerogelov in njihovih kompozitov s poli mlečno kislino brez prisotnih organskih topil. Materiali bodo uporabljeni za biorazgradljive kostne implantate za zdravljenje večjih poškodb. V prvem delu projekta bo razvita metoda geliranja etil celuloze (EC) in poli mlečne kisline (PLA). S pomočjo te metode bodo pripravljeni stabilni geli. EC, PLA, ksantan-PLA in EC-PLA mokri geli bodo pripravljeni in nadalje procesirani s superkritičnim ogljikovim dioksidom. Ta tehnika omogoča, da se med sušenjem obdrži struktura mokrega gela. Tako pripravljeni materiali bodo imeli porozno strukturo, visoko poroznost, nizko gostoto in veliko specifično površino, hkrati pa bodo biorazgradljivi in biokompatibilni. V drugem delu projekta bodo s pomočjo tehnike superkritičnega penjenja najprej pripravljene PLA pene. Na ta način se bomo izognili uporabi organskih topil. PLA pene bodo potem izpostavljene raztopini EC ali ksantana. Po geliranju teh dveh polisaharidov v porah PLA pene, bodo ti materiali sušeni s superkritičnim ogljikovim dioksidom. Končni material bo imel širok spekter por, od nano, meso do makro por ter dobre mehanske in strukturne lastnosti, primerne za uporabo v biomedicinskih aplikacijah. Protivnetne in antimikrobne učinkovine bodo inkorporirane v aerogele in aerogel/pene v želji, da se doseže kontrolirano in podaljšano sproščanje teh učinkovin lokalno direktno iz implantata. Tak pristop zagotavlja boljši rezultat zdravljenja, manj tveganja za zavrnitev implantata ter manjšo potrebo po kasnejšem intravenoznem zdravljenju. Celična toksičnost in hitrost razpada teh polimernih materialov bosta odločilni za tvorbo novih kostnih celic in s tem popolne zamenjave implantata z novo kostjo. Predlagani projekt direktno naslavlja enega ključnih izzivov Evropske Unije (aktivno staranje) in je v skladu s Slovensko Strategijo Pametne Specializacije S4 (materiali, nanotehnologija, zdravje in medicina) in s strateškim planom Evropske komisije za leto 2020-2024 Zdravje in hrana (protimikrobna odpornost)
