Wpływ modyfikacji powierzchni tytanu na proces mineralizacji kości, w zastosowaniach w otolaryngologii

Numer: 2016/23/N/ST8/02044
Program/Konkurs: PRELUDIUM
Jednostka finansująca: NCN
Kierownik projektu: mgr inż. Donata Kuczyńska-Zemła
Funkcja: lider
Czas realizacji: 2017-2020

Opis
Najbardziej rozpowszechnioną sensoryczną niepełnosprawnością na świecie jest utrata słuchu. W Europie niezależnie od wieku problem ten dotyka znaczną część społeczeństwa. Dwiema głównymi formami utarty słuchu są uszkodzenia typu przewodzeniowego, wówczas mamy do czynienia ze  zniszczeniem kosteczek słuchowych wewnątrz ucha środkowego, i typu zmysłowo-nerwowego, gdy występują nieprawidłowości w uchu wewnętrznym, których główną przyczyną jest starzenie. Skutkiem uszkodzeń wewnątrz ucha środkowego zazwyczaj jest operacja, w tym często rekonstrukcja uszkodzonych w wyniku stanu zapalnego kosteczek słuchowych, lub zastosowanie implantu słuchowego. Obecnie wykorzystywane protezy do rekonstrukcji łańcucha kosteczek słuchowych oprócz swoich niezaprzeczalnych zalet mają również pewne ograniczenia. Jednym z nich jest spadanie implantów z kosteczek słuchowych, ze względu na słabe połączenie protezy z kością. Ze względu na budowę protez oraz na pełnioną przez nich funkcję przenoszenia dźwięku, otolaryngolodzy wskazują, że powierzchnia protez musi charakteryzować się gradientem właściwości. W wybranych obszarach integracja implantu z kością powinna zachodzić szybciej. Niniejszy projekt dotyczy tego zagadnienia i jest próbą opracowania metody hybrydowej obróbki powierzchniowej pozwalającej na kontrolowane zwiększenie osteointegracji implantów słuchowych. 
Głównym założeniem projektu jest identyfikacja cech topografii i właściwości fizykochemicznych odpowiedzialnych za szybki proces integracji powierzchni implantu z tkanką kostną. Poznanie tych parametrów umożliwi kontrolowane, szybsze narastanie kości w określonych miejscach powierzchni protezy. Badania zanurzeniowe w roztworze SBF (ang. Simulated Body Fluid), imitujące w warunkach pozaustrojowych proces mineralizacji kości, pozwolą na jakościowy i ilościowy opis kinetyki narastania warstw CaP. Oddziaływanie tkanki kostnej silnie zależy od właściwości powierzchni takich jak topografia, mikrostruktura, skład chemiczny i fazowy, kąt zwilżania oraz energia powierzchniowa.