Manufatura aditiva aliada à mecanobiologia – design e manufatura de implantes estimuladores de crescimento ósseo
Logos
tipo de financiamento Fundação para a Ciência e a Tecnologia
programa FCT/PTDC/2020
acrónimo/
referência
ADD2MECHBIO
referência alternative PTDC/EME-EME/1442/2020
grupo(s) de investigação 3 - materiais de carbono, compósitos e revestimentos funcionais;
5 - materiais biomédicos e biomiméticos;
departamento Materials and Ceramic Engineering (DEMaC)
período de execução 2021-03-29 - 2024-03-28 ( 36 Meses )
resumo/
palavras-chave

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
/ip local
Georgina Miranda
ciceco status Parceiro
instituíção proponente Universidade de Aveiro (UA)
instituições participante(s)

Universidade de Aveiro (UA); Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologias INL LIN (INL); Aalto University

parceiro(s) internacional Sim
orçamento total 250.000€
orçamento ciceco 43.750€
centro de custos 3.50.237
link https://www.fct.pt/apoios/projectos/consulta/vglobal_projecto?idProjecto=159368&idElemConcurso=14460
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