Descrição
Ao longo dos anos, o número de doentes submetidos a artroplastias totais da anca e joelho tem aumentado. Devido ao aumento da esperança média de vida e ao envelhecimento da população, é expectável que esta esta tendência se mantenha e que o número de doentes que viverão para além da sua primeira prótese também aumente (estes necessitando de cirurgias de revisão). A perda de fixação/contacto entre estes implantes e o osso é uma das principais causas das cirurgias de revisão, sendo causada por uma diminuição da estimulação mecânica no osso em contato com o implante, quando comparada à estimulação óssea fisiológica normal. Está estabelecido na comunidade científica, médica e de engenharia que este fenómeno se deve à diferença entre o módulo de Young do osso (10-30 GPa) e dos materiais em que são fabricados os implantes metálicos (e.g. 110 GPa para Ti6Al4V). No entanto, permanece dúbio quais os estímulos externos que acionam a resposta bioquímica mais adequada para permitir não apenas a formação óssea, mas principalmente a sua manutenção a longo prazo.
O projeto Add2MechBio tem como objetivo o design e fabrico de implantes metálicos inovadores para aplicações ortopédicas. Juntando uma tecnologia de manufatura aditiva para a necessária liberdade de fabricação, com uma verdadeira compreensão do efeito da estimulação mecânica nos mecanismos das células ósseas (mecanobiologia), este projeto pretende preencher uma lacuna existente - a necessidade de prever a tensão/deformação necessários para efetivamente estimular o osso onde um implante está alojado e despoletar uma resposta biológica próxima à encontrada nos ossos saudáveis.
Dado que o projeto Add2MechBio agrega a mecanobiologia ao projeto de implantes, sua fabricação e caracterização, quatro equipas extremamente complementares foram reunidas: CMEMS-UMinho, especialista em fabricação por manufatura aditiva e processamento de ligas de titânio; a Universidade Aalto, com amplo know-how em simulação numérica de materiais e estruturas e sua interação com sistemas biológicos; INL (Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia), agindo a nível internacional no desenvolvimento de novas soluções para a saúde, neste projeto com uma intervenção particular do Laboratório de Mecânica Celular, dedicado à compreensão dos estímulos mecânicas que impulsionam a proliferação e diferenciação celular e o CICECO/UAVEIRO, o maior instituto nacional de Ciência e Engenharia de Materiais, especialistas na caracterização avançada de materiais.
Coordenador
Coordenação
Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH (Germany)<br />
Participantes
Universidade de Aveiro (UA); Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologias INL LIN (INL); Aalto University
Grupos
G3 - Materiais Eletroquímicos, Interfaces e Revestimentos;
G5 - Materiais Biomiméticos, Biológicos e Vivos;
link
https://www.fct.pt/apoios/projectos/consulta/vglobal_projecto?idProjecto=159368&idElemConcurso=14460
Resultados
The Influence of Laser Power and Scan Speed on the Dimensional Accuracy of Ti6Al4V Thin-Walled Parts Manufactured by Selective Laser Melting
Miranda, G; Faria, S; Bartolomeu, F; Pinto, E; Alves, N; Silva, FSMechanical Properties of Ti6Al4V Fabricated by Laser Powder Bed Fusion: A Review Focused on the Processing and Microstructural Parameters Influence on the Final Properties
Bartolomeu, F; Gasik, M; Silva, FS; Miranda, GNiTi laser textured implants with improved in vivo osseointegration: An experimental study in rats
Costa, MM; Miranda, A; Bartolomeu, F; Carvalho, O; Matos, S; Miranda, G; Silva, FSOsseointegration Assessment of Multi-Material Ti6Al4V-beta TCP Implants: An Experimental Study in Rats
Costa, MM; Miranda, A; Bartolomeu, F; Carvalho, O; Matos, S; Silva, FS; Miranda, GMulti-material cellular structured orthopedic implants design: In vitro and bio-tribological performance
Costa, MM; Lima, R; Alves, N; Silva, NA; Gasik, M; Silva, FS; Bartolomeu, F; Miranda, GFinanciadores
