POB3.4 Nowoczesne materiały do zastosowań w medycynie.
Aktualnie, badania w obszarze inżynierii biomedycznej skoncentrowane są na poszukiwaniu nowych, zaawansowanych materiałów. Obecnie stosowane materiały metalowe takie jak stale Cr-Ni-Mo, stopy Ti6Al4V, Ti6Al7Nb czy stopy kobaltu Co-Cr-Mo ze względu na możliwość wystąpienia odczynów alergicznych w kontakcie z organizmem ludzkim są często modyfikowane poprzez naniesienie różnego rodzaju powłok poprawiających ich funkcjonalność czy zabezpieczających przed środowiskiem zewnętrznym. Własności funkcjonalne powłok są dobierane w zależności od specyfiki układu w którym się znajdują. Politechnika Śląska jest pionierem jeżeli chodzi o modyfikacji powierzchni materiałów stosowanych w medycynie. Posiada nowoczesne technologie do nanoszenia powłok tlenkowych, metalicznych czy polimerowych. Stosunkowo nową grupę materiałów, skupiającą uwagę badaczy, stanowią tzw. materiały „inteligentne”. Materiały „inteligentne” – to metamateriały czyli materiały, o których właściwościach decyduje nie tylko skład, ale i struktura, wykazują wiele niezwykłych cech, pozwalających na tworzenie zupełnie nowych rozwiązań nie tylko w zastosowaniach medycznych ale i optycznych czy fotonicznych. Jednym z ciekawszych zastosowań są bioaktywne i biodegradowalne nanokompozyty wykorzystywane między innymi do regeneracji kości. Mogą być one wytworzone przez dodanie nieorganicznych nanocząstek lub nanowłókien do różnych matryc polimerowych. Dzięki takiej budowie, wiernie przypominają one struktury żywego organizmu, które są zbudowane z elementów o mikro- i nanorozmiarach.
Prowadzone badania:
- Opracowanie prototypu urządzenia do precyzyjnego gięcia drutów ortopedycznych
- Opracowanie technologii innowacyjnego narzędzia do uwalniania mięśniowo-powięziowego tkanek miękkich
- Obróbka cieplna stentów ze stopu Co-Cr-W-Ni wraz z abdaniami jakości metalurgicznej stopu oraz oceny zgodności stopu z wymaganiami noramatywnymi
- Ocena jakości szyn oraz drutów stomatologicznych
- Wprowadzenia innowacji w systemach stentów endowaskularnych.
- Opracowanie innowacyjnego łóżka rehabilitacyjnego PROGRES przeznaczonego dla pacjentów w stanie krytycznym.
- Opracowanie i wykonanie 16- kanałowego aparatu EKG wyposażonego w moduł do pomiarów reokardiograficznych, w szczególności estymacji objętości wyrzutowej (SV) i pojemności modułowej serca (CO), z wykorzystaniem nowych metedologii metrologicznych
- Badanie własności fizyko-chemicznych powierzchni gwoździa śródszpikowego
- Inteligentne ubrania wspierające zapobiegające kontuzjom w sporcie.
- Badania osłonek naturalnych wędlin z jelit zwierzęcych
TOP Publikacje z 2024 r:
- Sylva Holešová, Karla Čech Barabaszová, Marianna Hundáková, Gabriela Kratošová, Kamil Joszko, Bożena Gzik-Zroska, Comprehensive study of antimicrobial polycaprolactone/clay nanocomposite films: Preparation, characterization, properties and degradation in simulated body fluid. Polymer Composites, 2024, s.1-19. DOI:10.1002/pc.28409
- Roman Major, Maciej Gawlikowski, Marcin Surmiak, Karolina Janiczak, Justyna Więcek, Przemysław Kurtyka, Martin Schwentenwein, Ewa Jasek-Gajda, Magdalena Kopernik, Juergen M. Lackner: In vitro and in vivo testing of stereolithography (SLA)-manufactured haemocompatible photopolymers for blood pump. Applied Sciences-Basel, 2024, vol. 14, nr 1, s.1-20, Numer artykułu:383. DOI:10.3390/app14010383
- Ada Orłowska, Wojciech Kajzer, Karolina Goldsztajn, Anna Gawron, Marcin Godzierz, Katarzyna Nowińska, Marcin Basiaga, Wojciech Simka, Janusz Szewczenko Functionalization of 3D printed Ti6Al4V high-porous spinal implant surface with use of plasma electrolytic oxidation: Applied Surface Science, 2024, vol. 659, s.1-13, Numer artykułu:159948. DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159948
- Anna Woźniak, Oktawian Bialas, Marcin Adamiak, Branislav Hadzima, Janusz Szewczenko: The influence of laser texturing on the tribological behavior of titanium alloy Ti6Al4V in medical applications, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2024, vol. 24, s.1-19, Numer artykułu:146. DOI:10.1007/s43452-024-00960-3
- Karla Čech Barabaszová, Sylva Holešová, Jana Kupková, Marianna Hundáková, Gražyna Simha Martynková, Lukáš Plesník, Marcin Basiaga, Effect of milling atmosphere on stability and surface properties of ZnO/vermiculite hybrid nanocomposite powders, Surfaces and Interfaces, 2024, vol. 51, s.1-12, Numer artykułu:104534. DOI:10.1016/j.surfin.2024.104534
Projekty:
- Kształtowanie struktury morfologicznej i własności fizykochemicznych warstwy powierzchniowej stopu z pamięcią kształtu pod kątem uwarunkowań i oddziaływania z układem sercowo- naczyniowym – OPUS 25 (NCN). Projekt realizowany w okresie 2024-2027 w ramach konsorcjum z Instytutem Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego PAN. Liderem projektu jest Politechnika Śląska.
- Opracowanie bioresorbowalnych materiałów polimerowych przeznaczonych do otrzymania spersonalizowanych stentów moczowodowych uwalniających lek o działaniu rozkurczowym – OPUS 25 (NCN) Projekt realizowany w okresie 2024-2027 w ramach konsorcjum Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN oraz Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
- Zaawansowane metamateriały dedykowane do operacji sercowo-naczyniowych w celu zminimalizowania urazów tkanek – M.ERA-NET Call 2022 (NCBiR).Projekt realizowany w okresie 2023-2026 przy udziale dziewięciu konsorcjantów, w tym czterech zagranicznych (trzech z Austrii, jednego z Turcji). Liderem projektu jest Politechnika Śląska.
- Nanometryczna funkcjonalizacja powierzchni biomateriałów metalowych stosowanych w układzie kostnym – OPUS 15 (NCN). Projekt realizowany w okresie 2019-2023
- Kształtowanie własności fizykochemicznych warstw powierzchniowych stali Cr-Ni-Mo przeznaczonej na implanty do kontaktu z krwią, SONATA (NCN), Projekt realizowany w okresie 2015-2017
