Veľký úspech slovenskej vedy: Vyvinuli materiál na zubné implantáty, ktorý je ako ľudská kosť

Výskumný tím vedcov z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV vyvinul jedinečný kompozitný materiál BIACOM® (BIoActive COmposite Metal) pre kostné implantáty na báze titánu.

Implantáty vyrobené z tohto materiálu sú vhodné pre trvalú prítomnosť a funkciu v ľudskom tele, pre aplikácie vystavené vysokému a cyklickému mechanickému namáhaniu, čo platí najmä pre zubné implantáty.

Ako skutočná kosť

Zubné implantáty sa dnes vyrábajú prevažne z titánu. Ide o šróbik, ktorý zubný lekár doslova naskrutkuje do kosti pacienta, ktorý prišiel o zub. Následne sa na implantát nasadí umelý zub. Titánové implantáty však majú nevýhodu v tom, že ich telo pacienta nemusí prijať a časom vyžadujú opravu, lebo sa môžu uvoľniť. To novinka z dielne SAV rieši.

„BIACOM® pozostáva z dvoch vzájomne nerozpustných kovov rôznych vlastností. V nosnej trvalej matričnej titánovej štruktúre sa nachádza biologicky odbúrateľná zložka – horčík, vo forme homogénne rozmiestnených, účelovo usmernených a navzájom spojitých vláken.

Špecifická mikroštruktúra titánovej matrice poskytuje kompozitnému implantátu mechanickú pevnosť, únavovú životnosť a chemickú odolnosť, zatiaľ čo zložka horčíka znižuje modul pružnosti t.j. tuhostná konštanta charakteristická pre daný materiál a zlepšuje integráciu kostného tkaniva“ povedal Martin Balog z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV.

Postupným odbúravaním horčíkovej zložky najprv z povrchu a neskôr z jadra implantátu sa vytvárajú póry, ktoré vedú k ďalšiemu poklesu modulu pružnosti. Zároveň tak vytvárajú priestor na pevnú fixáciu implantátu v kosti. Póry umožňujú prerastenie kostného tkaniva do implantátu, a tým sa vytvára kvalitné mechanické prepojenie medzi kosťou a implantátom.

Dobré správy pre pacientov

„Použitím nového materiálu pripraveného konvenčnými metódami práškovej metalurgie sa podarilo zredukovať hlavné nedostatky doteraz používaných titánových implantátov z materiálov triedy 4 a 5. Nevýhodou titánu triedy 4 a 5 je ich modul pružnosti,  ktorý je výrazne väčší ako modul kosti, čo môže viesť až ku lokálnemu uvoľneniu implantátu.

Zároveň, doteraz používané titánové implantáty mali nedostatočnú povrchovú aktivitu, ktorú treba vylepšiť dodatočnými operáciami“ povedal A.M.H. Ibrahim z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV.

Špecifické BIACOM® zubné implantáty boli vyrobené v spolupráci so slovenskou firmou MARTIKAN s.r.o., ktorá je zameraná na výrobu a predaj biomedicínskych titánových implantátov.