Rozwój technologii i uruchomienie produkcji innowacyjnych implantów stomatologicznych

Nazwa beneficjenta: OOO Nano Prime

Całkowity koszt projektu (łącznie dla wszystkich beneficjentów): 11 659 025,90 zł.

Finansowanie: 6 995 415,54 zł.

Opis projektu:

OOO Nano Prime otrzymało dofinansowanie UE na projekt „Opracowanie technologii i uruchomienie produkcji innowacyjnych implantów stomatologicznych o podwyższonych właściwościach osteoindukcyjnych.” Celem tego projektu jest opracować technologię wytwarzania innowacyjnych implantów stomatologicznych. Wydawać by się mogło, że w związku z modyfikacją powierzchni tytanowych implantów stomatologicznych wszystko zostało już zrobione. Zawsze jednak pojawia się problem niedostatecznej osteointegracji implantów z kością lub ich odrzucenia przez organizm, zwłaszcza kilka lat po wszczepieniu. Nasza firma podjęła decyzję o opracowaniu innowacyjnej metody modyfikacji powierzchni implantów, a także zbudowaniu prototypowej instalacji do ich produkcji. W ramach projektu najważniejszymi, kluczowymi dla nas etapami obróbki implantów jest wstępne przygotowanie powierzchni (obróbka skrawaniem, polerowanie, trawienie), a przede wszystkim obróbka końcowa – proces elektrochemicznego utleniania plazmowego (PEO). Poprzez wstępną obróbkę uzyskujemy odpowiednie rozwinięcie powierzchni implantów stomatologicznych, podczas procesu PEO wytwarzamy warstwę tlenku ceramicznego w celu uzyskania doskonałej adhezji do tytanu. Co bardzo istotne, proces PEO wzbogaca warstwę tlenkową w składniki elektrolitowe, dlatego skład chemiczny elektrolitu jest tak zaprojektowany, aby na powierzchni implantów stomatologicznych znajdowała się warstwa zawierająca wapń i fosfor o odpowiednim stosunku atomowym. Ta zmodyfikowana powierzchnia implantu powoduje krystalizację hydroksyapatytu (mineralnego składnika kości), a także zwiększa tempo proliferacji komórek osteoblastycznych. Dzięki temu opracowany implant szybciej przyrasta do kości i jednocześnie jest szybciej obciążany. Obecnie zbieramy certyfikaty do rejestracji implantów i uzyskania znaku CE. Głównym podwykonawcą wspierającym Nano Prime Ltd. w realizacji projektu jest Wydział Chemiczny Politechniki Śląskiej w Gliwicach.

Implant dentystyczny z powierzchnią BioTiCer:

Jednym z najważniejszych elementów wpływających na prawidłowe zespolenie implantu stomatologicznego z kością jest jego powierzchnia. To ona wchodzi w kontakt z kością podczas implantacji. Właściwości powierzchni wpływają na szybkość adsorpcji wody, białek, składników krwi, a także komórek i ich późniejszego rozmnażania. Aby poprawić właściwości biologiczne implantów tytanowych, NanoPrime opracowało proces modyfikacji powierzchni oparty na utlenianiu elektrochemicznym pod wysokim napięciem. Proces ten w języku angielskim nazywany jest utlenianiem elektrolitycznym w plazmie (PEO) lub utlenianiem mikrołukiem (MAO). Podczas procesu PEO na powierzchni implantu tytanowego tworzy się warstwa tlenku dielektrycznego. Dzięki wysokiemu napięciu stosowanemu w tym procesie warstwa ta przebija się i tworzy charakterystyczną nano- i mikroporowatą strukturę powierzchni. Powstała warstwa jest jednolita na całej powierzchni implantu. Średni współczynnik chropowatości wynosi 1,75 m. Zaletą procesu PEO jest możliwość nakładania warstw na produkty o skomplikowanym kształcie, np. implanty dentystyczne. Warstwa ta doskonale przylega do materiału (tytanu) i ma średnią grubość 3m. Kolejną zaletą procesu PEO jest możliwość włączenia w utworzoną warstwę dowolnych składników elektrolitu. Proces PEO stosowany w Nano Prime został zaprojektowany tak, aby powstała warstwa tlenku tytanu (anatazu) została wzbogacona w biokompatybilny wapń i fosfor oraz grupy aminowe. Stężenie wapnia i fosforu dobiera się tak, aby nie zmieniać właściwości mechanicznych wytwarzanego TiO2. Wapń i fosfor obecne w warstwie tlenkowej występują w postaci fosforanu wapnia (w całej objętości wytworzonego TiO2). Stosunek atomowy wapnia do fosforu wynosi około 0,9. Dzięki temu na powierzchni implantów tytanowych następuje szybka krystalizacja fosforanów wapnia, przede wszystkim hydroksyapatytu. Dodatkowo obecność Ca i P oraz grup aminowych bardzo pozytywnie wpływa na proliferację osteoblastów i osteointegrację implantu.o godz.