Implante multifuncional e bioinspirado para melhorar a integração óssea.

Cofinanciado por:
Acrónimo | MULBIOIMPLANT
Designação do projeto | Implante multifuncional e bioinspirado para melhorar a integração óssea.
Código do projecto | POCI-01-0145-FEDER-032486
Objetivo principal | Reforçar a Investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de intervenção | Centro e Alentejo

Entidade beneficiária |
  • Universidade de Aveiro(líder)
  • Universidade de Évora(parceiro)

Data de aprovação | 02-05-2018
Data de inicio | 01-07-2018
Data de conclusão | 30-06-2021

Custo total elegível | 239035.38 €
Apoio financeiro da União Europeia | FEDER - 203180.07 €
Apoio financeiro público nacional/regional | República Portuguesa - 35855.31 €

Resumo

Os dispositivos médicos estão presentes nos cuidados de saúde desde há muito, no entanto com o crescente aumento da população idosa, estima-se que

a sua procura possa sofrer um acréscimo de 600% até 2030. No entanto, após análise dos registos ortopédicos, observa-se que na última década o

sucesso dos implantes não tem aumentado. Esta observação pode levar a concluir que os melhoramentos realizados no revestimento de implantes e

outras variáveis, têm surtido poucos efeitos, sendo necessário um conceito radical e inovador para melhorar as taxas de sucesso.

Métodos experimentais e clínicos revelam a importância da interface como o factor determinante no seu comportamento. Esta ligação apresenta-se como

crítica afetando a estabilidade primária e a sobrevivência da ligação a longo prazo. Entre as variáveis mais importantes destacam-se os micromovimentos na

interface, a tensão e deformação (i.e. stress e strain shiellding).

Este implante será constituído por biomateriais com densidade variável e estrutura porosa, baseado em multicamadas, permitindo que este tenha um comportamento multifuncional.

O novo conceito de implante será constituído por um núcleo estrutural poroso e com densidade variável e com duas camadas de diferentes funções. O núcleo em material metálico, liga de titânio com densidade variável permitindo menor rigidez do implante. Será ainda constituído por uma camada exterior impregnada por um bio-polímero e exterior com um bio-cerâmico. Estes biomateriais exteriores serão dopados com nano partículas magnéticas que permitam ativação e estimulação exterior da interface do implante. Para o fabrico deste novo conceito de implante será considerado o recurso a tecnologias de prototipagem rápida, como a sinterização de metais a laser, deposição por filamento nos polímeros ou impregnação e Robot casting para cerâmicos do revestimento.

Após o desenvolvimento do conceito do implante será objeto o desenvolvimento de polímero e cerâmico para as camadas, dopados para posterior estímulo da interface. Posteriormente este será testado à fadiga in vitro para aferir a sua performance e estabilidade estrutural das ligações. Após isso será implantado in vivo em ovelhas durante diferentes estágios e sujeitos a períodos de estímulos.

Finalmente será realizada a caraterização das diferentes tipologias de osso em torno dos diferentes implantes, com caraterização mecânica e topológica do osso em diferentes estágios de desenvolvimento da ligação osso implante. A estimulação da ligação implante osso na fase inicial da ligação, será um dos

focos do projecto. A exaustiva avaliação da resposta óssea na interface, recorrendo a metodologias diversas, permitirá recolher informação detalhada e fidedigna sobre a fisiologia da resposta à estimulação.


Objetivos, atividades e resultados esperados/atingidos

Objetivos

O projeto proposto tem por objetivo o desenvolvimento de um novo implante intramedular bio-inspirado no conceito de estrutura óssea e multifuncional.

Atividades

 

O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um novo conceito de

produto, sendo um dispositivo médico implantável, bio-inspirado e multifuncional.

A indústria biomédica apresenta um elevado valor acrescentado no produto,

sendo uma das mais inovadoras do mundo. Este produto, em particular,

apresenta um nível de inovação para além do reportado no estado da arte, indo

de encontro aquilo que é valorizado neste tipo de indústria.

O projeto centra-se no desenvolvimento de um conceito de implante

multifuncional para implantação intramedular, na área da saúde, com recurso a

sinergias na área dos biomateriais e aplicação de nano partículas magnéticas

para estimulação de integração óssea.

O projeto tem por objetivo o desenvolvimento de novos bio materiais para

aplicação em layers, um polimérico e outro cerâmico, utilizando para o fabrico do

implante tecnologias avançadas de prototipagem. O projeto utiliza 3 grupos de

materiais, metálicos, cerâmicos e poliméricos para integração estrutural.

Resultados

Publicações científicas em domínios científicos enquadráveis na RIS3  - 9

Pedidos de patentes europeias (EPO) -1

Teses de doutoramento - 1

Teses de mestrado - 3

Protótipos  -13