.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Acoperiri nanostructurate bioactive pentru biofuncţionalizări implantologice
În prezent, medicina este într-o continuă căutare de biomateriale sintetice şi soluţii noi pentru ranforsarea sau protezarea ţesuturilor vii. Biomaterialele pentru implanturi trebuie să satisfacă multe criterii de calitate: mecanice, chimice (stabilitate, rezistenţă la coroziune), electrochimice (potenţial de contact redus) şi biologice (compatibilitate cu ţesutul înconjurător). Căutarea de noi biomateriale şi modele arhitecturale pentru fabricarea de implanturi performante a condus la noi subramuri ale ştiinţelor inginereşti şi medicale, cercetările desfăşurându-se în echipe complexe, alcătuite din fizicieni, ingineri, chimişti, biologi şi medici, în cadrul unor proiecte de amploare.
Implanturile metalice, confecţionate uzual din aliaje de titan, sunt utilizate pe scară largă în domeniul medical. Pentru o mai bună protejare a organismului de posibila difuzie a ionilor metalici ai implantului şi a implantului de acţiunea puternic corozivă a mediilor tisulare, cât şi pentru sporirea biocompatibilităţii şi a biointegrării, astăzi este promovată la nivel mondial utilizarea implanturilor din materiale bioinerte acoperite cu straturi subţiri din materiale cu biocompatibilitate excelentă având rol anticoroziv şi biologic activ. Astfel, generaţia actuală de implanturi tinde spre creşterea biointegrării prin înlocuirea suprafeţelor metalice cu cele înalt bioactive. Hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] şi biosticlele silicatice sunt principalele familii de materiale bioactive utilizate în medicină. 
Fig.1: Imagini SEM ale structurilor implantologice funcţionalizate cu filme de biosticlă borosilicatică înainte de imersare (a); după imersia 30 de zile în soluţie fiziologică sintetică (b); vedere înclinată a suprafeţei din (b); (c)
Trecerea la o nouă generaţie de implanturi mai bine acceptate de organism şi care să nu mai necesite operaţii de revizie presupune îndeplinirea unor obiective bine definite în interacţia implant – ţesut viu: crearea unor legături chimice puternice între implant şi ţesut, compatibilizarea modulului de elasticitate implant – os şi eliminarea difuziilor ionice reziduale din implantul metalic. În acest scop se studiază astăzi în lume o mare diversitate de metode de depunere alternative tehnologiei clasice plasma spray: de la tehnologia umedă sol-gel şi depunerea laser pulsată până la pulverizarea magnetron.
INCDFM este unul dintre iniţiatorii cercetărilor pentru studiul şi realizarea prin tehnologia pulverizării magnetron a unei noi generaţii de implanturi osteointegratoare funcţionalizate cu straturi subţiri înalt bioactive cu proprietăţi mecanice superioare. Prin eforturi proprii şi colaborări sinergice cu Institutul de Biochimie al Academiei Române (Dr. S.M. Petrescu) şi U.M.F. „Gr. T. Popa” Iaşi (Dr. I. Poeată), s-a reuşit găsirea unor algoritmi tehnologici inovativi şi viabili pentru producerea de implanturi performante biofuncţionalizate cu straturi subţiri (sute de nanometri) aderente de hidroxiapatită, hidroxiapatită carbonatată şi biosticle cu diferite grade de resorbabilitate/bioactivitate. Realizarea de straturi bioactive de hidroxiapatită prin metoda pulverizării magnetron reprezintă o premieră naţională. La nivel mondial prepararea straturilor de hidroxiapatită carbonatată şi biosticlă prin această metodă reprezintă, de asemenea, o premieră, deschizând noi orizonturi de cercetare. Teste complexe in vitro au fost realizate atât în soluţii fiziologice sintetice în vederea probării capacităţii de biomineralizare (iniţierea creşterii chimice in vitro a hidroxiapatitei carbonatate, compus similar componentei minerale a osului uman) – Fig.1, cât şi în culturi de celule osteogenice şi osteoprogenitoare în vederea probării capacităţii osteoconductive/osteoinductive – Fig.2, a suprafeţei biofuncţionalizate a implanturilor. Astfel a fost permisă o estimare preliminară a eficienţei lor terapeutice. Studiile au condus la o primă propunere de brevet care vizează biofuncţionalizarea implanturilor tip meşă de reconstrucţie craniană.
INCDFM urmăreşte în prezent iniţierea procedurilor de trecere în practica medicală curentă a modelelor arhitecturale implantologice optimizate şi identificarea unor agenţi economici interesaţi de noi tehnologii de producţie a implanturilor performante. 
Fig.2: Imagini de imunofluorescenţă prezentând interacţia celulelor stem mezenchimale umane la 1h (a) şi respectiv la 72h de la însămânţare (b) cu structurile implantologice funcţionalizate cu filme de hidroxiapatită carbonatată (L. E. Sima et al. J. Biomed Mater Res- A 95 (2010) 1203).
Ing. George STAN, Institutul Naţional de C-D pentru Fizica Materialelor
Parerea ta conteaza: 
