Kalcium fosfátové cementy s prídavkom esenciálnych olejov prostredníctvomtermosetových polyesterov určených na regeneráciu tvrdých tkanív / Calciumphosphate cements incorporating essential oils through thermosetting polyestersused for hard tissue regeneration

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Tibor Sopčák
Prijímateľ	Ústav materiálového výskumu SAV
Celkový rozpočet	148 306,80 €
Príspevok poskytovateľa	148 306,80 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	september 2024
Koniec realizácie	august 2026
Kategória výskumníka	R2
Vedná oblasť	Fyzikálne, technické vedy a matematika

Anotácia

V uplynulých rokoch došlo k významnému nárastu záujmu o biomateriály s antimikrobiálnymi vlastnosťami, za účelom zníženia rizika vzniku infekcií po chirurgickom zákroku. Aj napriek pribúdajúcemu množstvu syntetických liečiv s antibiotickými a protizápalovými účinkami, záujem o látky prírodného charakteru, ako napr. esenciálne oleje (EOs) zostáva stále veľký. Terpény a terpenoidy obsiahnuté v esenciálnych olejoch predstavujú vhodnú alternatívu voči syntetickým liečivám používaným pri zápalových ochoreniach kostí a kĺbov, aj vďaka výrazným antiflogistickým účinkom a schopnosti inhibovať resorpciu kosti, čo následne vedie k zvýšeniu minerálnej hustoty kosti. Kľúčovou úlohou projektu CASOPUR bude inkorporácia terpénových silíc do kalcium fosfátových cementov (CPCs), ako najčastejšie používaných kostných náhrad. Hlavným prínosom predkladaného projektu bude stabilizácia a priama inkorporácia silíc do citrátových polyesterov prostredníctvom esterifikácie, a následným povlakovaním cementovej matrice použitím jednoduchej infiltrácie polymérneho roztoku na povrch matrice. Zvolený postup umožní vznik homogénnych polymérnych povlakov na povrchu cementových častíc a teda aj efektívnu stratégiu pre vývoj kompozitných CPC systémov funkcionalizovaných prírodnými EOs. Predpokladá sa, že pripravené biokompozity sa budú vyznačovať nielen lepšími fyzikálno-chemickými vlastnosťami, ale budú podporovať aj proces hojenia a regenerácie kostí. Hlavným cieľom projektu je vývoj kompozitného cementu s dostatočnou antimikrobiálnou aktivitou a pozitívnym vplyvom na regeneráciu kostného tkaniva. Úspešný výsledok predkladaného projektu má potenciál pre vývoj nových biomateriálov určených na výplň kostných defektov s možnosťou aplikácie v rekonštrukčnej a regeneratívnej medicíne. Dôležitým aspektom takýchto biomateriálov bude ich antimikrobiálny potenciál pre výrazné zníženie rizika pooperačných infekcií u pacientov podstupujúcich ortopedické zákroky, čím sa zvýši jednak komfort pacientov, ako aj bezpečnosť týchto výkonov.