Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent
MTA Research Institute for Technical Physics and Materials Science
Participants
Balázsi, Katalin Gergely, Gréta Handa, László Horváth, Enikő Kurunczi, Sándor Lukács, István Endre Tapasztó, Orsolya Éva Tóth, Attila Lajos
Starting date
2008-10-01
Closing date
2012-11-30
Funding (in million HUF)
9.557
FTE (full time equivalent)
11.98
state
closed project
Summary in Hungarian
A hidroxiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) általánosan ismert, mint jó bioaktívitással rendelkező, a kemény vagy lágy élőszövetbe könnyen beépülő csontszerű anyag. Ugyanakkor, a hidroxiapatit nem rendelkezik a szükséges mechanikai tulajdonságokkal, így, a megfelelő szilárdsággal és keménységgel ahhoz, hogy önmagában is alkalmazható legyen az ortopéd sebészetben. Jelen pályázatunkban a kompozit témában már előzetesen vizsgált módszerekkel, hidroxiapatitot por- vagy bevonat formájában tartalmazó biokompozitokat kívánunk előállítani és fejleszteni. Ehhez, olyan bioinert adalékokat és mátrixokat kívánunk felhasználni, mint a nagyszilárdságú szilíciumnitrid, alumínium oxid és cirkónium oxid. Megvizsgáljuk, hogy az említett biokompozitokban, a kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező szénnanocsövek, milyen mechanizmusokkal és milyen hatásfokkal alkalmazhatók mint erősítőfázisok. A pályázat hangsúlyos környezetvédelmi és energiatakarékos szempontjai abban is megnyilvánulnak, hogy a hidroxiapatit színtézisét, szintetikus módszerek mellett, a korlátlan mennyiségben rendelkezésünkre álló természetes alapanyagokból, tojáshéjból és egyéb, kalciumban és foszforban gazdag melléktermékre alapozva tervezzük megvalósítani. A biokompozitok biokompatibilitási vizsgálatait nemzetközi együttműködés keretében végezzük el.
Summary
Hydroxiapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) is generally known as a material with high bioactivity which may be easily implanted in leaving soft or hard tissue. In the same time, bioceramics made entirely of hydroxiapatite have relatively poor mechanical properties, low strength and low hardness, therefore their direct application to orthopaedic and dental surgeries is a difficult task. In this project, based on our erlier investigations, we aim to prepare and to develop biocomposites which contain hydroxiapatite in powder or layer form. Silicon nitride, alumina and zirconia will be used as bioinert matrices or additions with reliable mechanical properties. Carbon nanotubes with excellent mechanical properties will be also applied as reinforcing agents. Our investigations will focus on reinforcing mechanisms and microstructure-property relationship. Furthermore, importance will given to environmental and energy saving aspects. In this sense, besides to synthetic routes emphasis will be given to preparation processes of hydroxiapatites from biogenic (natural) materials that are available in large quantities in nature. The biocompatibility experiments will be performed by the help of international co-operations.
