Növelt teherbírású, kopásálló implantátum anyagok és felületek fejlesztése

Pályázat összefoglalója

A projekt célja újszerű technológiák, polimerek és polimer kompozitok alkalmazási lehetőségeinek alapkutatás szintű feltárása implantátumokban történő felhasználásra. A kutatásunk két fő pillére támaszkodik. Az első pillér a fém polimer csúszópárok kenésállapotának javítása. A mesterséges ízület polimer anyagának módosításával elérhető hatások átfogó vizsgálata: térhálósítás besugárzással, felületmódosítás graftinggal, valamint felületi nano- és mikroszerkezetek létrehozása. Titánoldali módosítások hatásának vizsgálata térfogati és felületi szerkezetek létrehozásával. A kapott tribológiai és mechanikai jellemzők feltérképezése, interakciók feltárása. A második pillér az implantátumok gyártástechnológiai fejlesztése, amely során célunk újszerű technológiák bevezetésének megvalósítása orvosi minőségű polimerek feldolgozásához, egyénre szabható, gazdaságosan gyártható polimer és polimer kompozit implantátumok létrehozásához. Célunk a 3D nyomtatásban rejlő lehetőségek feltárása, a gyártástechnológiai paraméterek (térkitöltési struktúra, orientáció, porozitás) tribológiai tulajdonságokra gyakorolt hatásainak meghatározása, a 3D nyomtatott szerkezetek kopási tulajdonságainak javítása érdekében közvetlen, in situ módon létrehozott felületi mikrostruktúrák vizsgálata, annak a szerkezet tribológiai viselkedésére gyakorolt hatásának feltérképezése, összevetése a referencia UHMWPE mintákon elvégzett kísérletek eredményeivel. A projekt eredményei elősegítik a hosszabb élettartamú, nagyobb terhelhetőségű és személyre szabható implantátumok létrehozását, akár további, az ipar számára is hasznos szabadalmak is születhetnek.

Pályázat eredményei

Pályázat támogatásával megjelent közlemények

1. 
   Gökler D. J., Karácsony A. F., Faragó D., Szebényi G., Kiss R. M., Pap K.: The effect of sterilization and storage on the viscoelastic properties of human tendon allografts - Continued: Storage for 0 to 4 months. Journal of Biomechanics, 162, 111904/1-111904/ (2024) 10.1016/j.jbiomech.2023.111904 IF=2.4 Q3
2. 
   Nemes-Károly I., Szebényi G.: Improving Optical Damage Analysis of Knee Implants from an Engineering Perspective. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 67, 151-160 (2023) 10.3311/PPme.21734 IF=1.3
3. 
   Nemes-Károly I., Szebényi G.: Reliable methods for classification, characterization, and design of cellular structures for patient-specific implants. Materials, 16, 4146/1-4146/ (2023) 10.3390/ma16114146 IF=3.4 Q2
4. 
   Temesi T., Czigány T.: The effect of surface treatment on the shear properties of aluminium-polypropylene joints manufactured by laser beam. Polymer Testing, 117, 107882/1-107882/ (2023) 10.1016/j.polymertesting.2022.107882 IF=5.1 D1
5. 
   Kiss B., Párizs R. D., Tóth Cs., Török D., Kovács N. K.: Anyagextrúzió alapú additív gyártástechnológiával készült termékek anizotróp viselkedésének elemzése. Polimerek, 5, 155-160 (2023)
6. 
   Tóth Cs., Kovács N. K.: Comparison of the accuracy of analytical models for basalt fiber–reinforced poly(lactic acid) composites prepared by injection molding and fused filament fabrication. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 121, 3999–4010 (2022) 10.1007/s00170-022-09572-8 IF=3.4 Q2
7. 
   Szederkényi B., Turcsán T., Kovács N. K., Czigány T.: Additív gyártástechnológiával készített, folytonos szállal erősített kompozitok szimulációs elemzése. Gép, 73, 82-87 (2022)
8. 
   Vas L. M., Tamas P., Bognár E., Nagy P., Kesmarszky R., Pap K., Szebényi G.: Nonlinear fiber-bundle-cells-based phenomenological modeling of human tissue samples. Biomechaniacs and Modeling in Mechanobiology, , 21 (2022) 10.1007/s10237-022-01621-1