A Debreceni Egyetem Biomechanikai Laboratóriumában szövetbarát titánötvözetből, 3D nyomtatással az ízületpótló endoprotézisek új típusú rögzülési elven alapuló próbaimplantátumait készítették el egy többéves projekt keretében. Az új megoldások a klinikai gyakorlatba is átkerülhetnek.
A VARINEX Zrt. által vezetett konzorcium – amelynek tagja a Debreceni Egyetem, a Nyíregyházi Egyetem és a Kereken-Pálya Kft. – 2017-ben nyerte el a támogatást, Az implantátumok osteoszintézisének kutatása és trabekuláris szerkezet kifejlesztése Additive Manufacturing alkalmazásával című projekt megvalósítására.
- Ez a projekt a transzlációs medicina iskolapéldája. A gyakorló orvosok szembesülnek azzal, hogy bizonyos problémákat a rendelkezésre álló eszközökkel nem, vagy csak kompromisszumokkal tudnak megoldani, ezért fejlesztenek valami újat, hogy az eredményeket minél hamarabb alkalmazhassák a betegellátásban – hangsúlyozta Mátyus László, a DE Általános Orvostudományi Kar dékánja a projekt pénteki zárórendezvényén.
A négyéves pályázat keretében új anyagszerkezetű, titánalapú csont- és ízületpótló fémimplantátumokat fejlesztettek ki, állatkísérletek és képfeldolgozási technológiák alkalmazásával. Az új, úgynevezett trabekuláris struktúra minden eddig ismert megoldásnál jobban biztosítja a csontszövet beágyazódását. Módszerüket olyan esetek műtéteinél kívánják használni, ahol jelentős csonthiány miatt hagyományos csípőprotézisekkel a funkció nem helyreállítható.
- A titán egy nagyon jól bevált implantátumanyag, szövetbarát. Ebben a pályázatban azt a mikrostruktúrát kerestük, amibe a leginkább be tud nőni a csont. Egy újfajta rögzülést terveztünk. Az implantátumot nem csontcementtel ragasztjuk, nem csavarral rögzítjük, hanem úgy készítjük elő, hogy a csont ránőjön, mintha mindig is egyek lettek volna – ismertette Csernátony Zoltán, a projekt szakmai vezetője, a Debreceni Egyetem ÁOK Ortopédiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára.
A pályázat fő célja az volt, hogy a jelenleginél lényegesen idő- és költséghatékonyabb módszerekkel, ipari 3D nyomtatással, Additive Manufacturing (AM) technológiával állítsanak elő olyan csont- és ízületpótló implantátumot, amely az emberi szervezet számára magasabb fokú biokompatibilitást, összeférhetőséget, illetve biofunkcionalitást, a biológiai rendszer legfontosabb funkcióinak hatékonyabb átvételét teszi lehetővé, a gyorsabb gyógyulás és a jelentősen hosszabb idejű használhatóság mellett.
Az anyagfejlesztést a projektben részt vevő két egyetem egymással együttműködve alapozta meg, majd az állatkísérletek részeredményei révén közvetlen visszacsatolást valósítottak meg, amely biztosította a többciklusú fejlesztési folyamat magas színvonalú végrehajtását és annak nemzetközileg is figyelemre méltó eredményét.
A konzorcium tagjaként a Debreceni Egyetem szakemberei CT-felvételelemző rendszert dolgoztak ki, az állatkísérletekhez csontdefektus modellt hoztak létre, megalkották a trabekuláris szerkezetű implantátumok elméleti modelljét, megtervezték és elkészítették titán alapú 3D nyomtatással az egyedi implantátumok előgyártmányait, állatkísérleteket végeztek juhokon, majd elemezték a beültetések eredményeit.
A konzorcium tagjai a projekt végére a csont- és ízületpótló implantátumok alkalmazása területén, többek között képfeldolgozási algoritmusokkal és állatkísérletekkel, kiaknázva az AM-technológiák adta lehetőségeket egy olyan, hazánkban egyedülálló rendszert hoztak létre és vezettek be, amely biztosítja a személyre szabott, rácsos szerkezetű titán implantátumok előgyártmányainak elkészítését.
- A projekt rendkívül sikeres volt. A konzorciumi tagok létrehoztak egy olyan tudást, aminek birtokában nagyon sokféle csontpótlást tudunk elvégezni közösen. Most azon dolgozunk, hogy a klinikumban is rövid időn belül alkalmazhassuk az új egyedi implantátumokat – értékelt Falk György, a Varinex Zrt. stratégiai igazgatója.
A január végén záruló 2 milliárd forint összköltségvetésű projekt több mint 1,6 milliárd forint európai uniós és kormányzati támogatásból valósult meg (GINOP-2.2.1-15-2017-0005).
