Бенефициар: OOO Nano Prime
Общая стоимость проекта: 11 659 025,90 злотых
Финансирование: 6 995 415,54 злотых
OOO Nano Prime получило финансирование Евросоюза для проекта „Разработка технологии и ввод в действие производства инновационных зубных имплантатов с повышенными остеоиндуктивными свойствами” Цель этого проекта это разработка технологии производства инновационных зубных имплантатов. Казалось бы, что в связи с модификацией поверхности титановых зубных имплантатов всё уже сделано. Однако всё время существует проблема недостаточной остеоинтеграции имплантатов с костью или их отторжения организмом, особенно несколько лет после имплантации. Наша компания решила разработать инновационный метод модификации поверхности имплантатов, а также построить прототип установки для их производства. В рамках проекта для нас самые важные ключевые этапы обработки имплантата, такие как начальная подготовка поверхности (механическая обработка, полировка, травление), прежде всего, последняя обработка — процесс плазменного электрохимического окисления (ПЭО). Благодаря начальной обработке мы получаем соответствующее развитие поверхности зубных имплантатов, в процессе ПЭО мы производим керамический оксидный слой чтобы получить отличную адгезию к титану. Очень важно, процесс ПЭО обогащает оксидный слой компонентами электролита, поэтому химический состав электролита, разработан таким образом, чтобы на поверхности зубных имплантатов находился слой, содержащий кальций и фосфор с соответствующим атомным отношением. Такая модифицированная поверхность имплантатов вызывает кристаллизацию гидроксиапатита (минерального компонента кости), а также способствует увеличению скорости пролиферации остеобластических клеток. В результате разработанный имплантат быстрее прирастает к кости и одновременно быстрее нагружается. В настоящее время мы собираем свидетельства, чтобы зарегистрировать имплантаты и получить знак CE. Основным субподрядчиком, который поддерживает ООО Nano Prime в реализации проекта, является химический факультет Силезского технологического университета в Гливицах.

Зубной имплантат с поверхностью BioTiCer

Одним из самых важных элементов, которые влияют на правильное сращение зубного имплантата с костью, является его поверхность. Именно она соприкасается с костью во время имплантации. Свойства поверхности влияют на скорость адсорбции воды, белков, компонентов крови, а также клеток и их последующее размножение. Чтобы улучшить биологические свойства титановых имплантатов в NanoPrime разработано процесс модификации поверхности, основанный на электрохимическом окислению при высоком напряжении. Этот процесс на английском языке называется plasma electrolytic oxidation (PEO) или micro-arc oxidation (MAO). Во время процесса ПЭО на поверхности титанового имплантата образуется диэлектрический оксидный слой. Вследствие высокого напряжения, используемого в этом процессе, этот слой прорывается и возникает отличительная нано — и микропористая структура поверхности. Полученный слой является однородным по всей поверхности имплантата. Средний коэффициент шероховатости составляет 1,75 м. Преимуществом процесса ПЭО является возможность нанесения слоев на изделия, которые имеют сложную форму, такие как например зубные имплантаты. Этот слой прекрасно прилегает к материалу (титану) и имеет среднюю толщину 3м. Следующее преимущество процесса ПЭО это возможность включения любых компонентов электролита в создаваемый слой. Процесс ПЭО, используемый в компании Nano Prime, разработан таким образом, чтобы образующийся слой оксида титана ( анатаз) был обогащен биосовместимым кальцием и фосфором, а также аминогруппами. Концентрация кальция и фосфора подобранная так, чтобы не изменять механических свойств производимого TiO2. Кальций и фосфор, присутствующие в оксидном слое, выступают в форме фосфата кальция (во всем объеме произведенного TiO2). Атомное отношение кальция к фосфору составляет около 0,9. Благодаря этому наступает быстрая кристаллизация фосфатов кальция, прежде всего гидроксиапатита, на поверхности титановых имплантатов. Кроме того, присутствие Са и Р, а также аминогрупп очень положительно влияет на пролиферацию остеобластов и остеоинтеграцию имплантатов.

Изображение SEM поверхности имплантата Nano Prime с поверхностью BioTiCer
Изображение 3D поверхности имплантата Nano Prime с поверхностью BioTiCer
Поперечный разрез имплантата Nano Prime с поверхностью BioTiCer
Спектр EDX поверхности имплантата NanoPrim с поверхностью BioTiCer
Гидроксиапатит выкристаллизованный на поверхности имплантата Nano Primе с поверхностью BioTiCera после тестирования в симулированном растворе плазмы крови человека (SBF)