Puni naziv projekta: Mehanizmi nastajanja kalcijevih fosfata na anorganskim nanomaterijalima. Biomimetski put priprave multifunkcionalnih nanokompozita za regeneraciju čvrstih tkiva (CaPBiomimNanocomp)

Moderni način života i sve dulji životni vijek stanovništva rezultira povećanom učestalošću različitih kroničnih oboljenja. Među njima posebno mjesto zauzimaju oboljenja čvrstih tkiva (kosti i zubi) koja su prisutna u svim dobnim skupinama, značajno smanjuju kvalitetu života pacijenata te time utječu i na društvo u cjelini. Vrlo često jedini mogući pristup njihovom liječenju je ugradnja implantata s ciljem regeneracije oštećenog ili oboljelog tkiva. Da bi se izbjegli problemi vezani uz implantate, kao što su infekcije i dislokacije, potrebni su novi, inovativni implant materijali. U tu svrhu je nužan intenziviran razvoj i istraživanje multifunkcionalnih, kompozitnih materijala koji mogu, uz poboljšana osteoinduktivna i mehanička svojstva, djelovati kao lokalni terapijski sustav za isporuku lijekova. Kako bi kompozitni materijali bili što funkcionalniji te kako bi se što više racionalizirao njihov dizajn potrebno je detaljno poznavanje međudjelovanja njihovih komponenti. To vrlo često nije slučaj, te se njihova priprava više temelji na empirijskom, nego sustavnom pristupu.

U novije vrijeme kompoziti kalcijevih fosfata (CaP) i anorganskih nanomaterijala (NM) privlače pažnju kao inovativni, široko primjenjivi materijali za regeneraciju čvrstih tkiva. Stoga je cilj ovoga projekta sustavno istražiti međudjelovanja CaP i dvije vrste NM:

a) TiO₂ NM različitih morfologija (nanočestice, nanocjevčice, nanožice, nanopločice),

b) srebrnih nanočestica različite površinske modifikacije (poli(vinilpirolidon), PVP, citrat, cit, natrij bis(2-ethil-heksil) sulfosukcinat, AOT)

kako bi se utvrdio odnos između površinskih svojstava NM (površinske modifikacije, morfologije, gustoće površinskog naboja, kristalne strukture) i svojstava nastalih CaP u uvjetima bliskim fiziološkim. Također će se istražiti i utjecaj biološki aktivnih molekula, albumina i hitosana, na nastajanje CaP/NM kompozita. Albumin je jedan od tri topljiva proteina koji se adsorbiraju na površinu implantata odmah po njegovoj ugradnji i time utječu na njegovo ponašanje in vivo. Hitosan je polisaharid s antibakterijskih i bioaktivnih svojstava. Također smanjuje toksičnost Ag⁺ iona, koji u njegovom prisustvu zadržavaju svoju antimikrobnu aktivnost. Potencijal primjene CaP/NM kompozita kao materijala za regeneraciju čvrstih tkiva bit će procijenjen testovima imunokompatibilnosti i hemokompatibilnosti.Rezultati Projekta pridonijet će boljem razumijevanju međudjelovanja na nanopovršinama i na nanoskali. Sustavno variranje svojstava anorganskih NM koja utječu na taložni proces (morfologija, sastav i gustoća naboja na površini) mogu omogućiti racionalni pristup u dizajnu i biomimetskoj sintezi biomaterijala, ali i doprinijeti razumijevanju taložnih procesa in vivo. Budući da su procesi taloženja temelj mnogih industrijskih i prirodnih procesa, rezultati projekta doprinijet će razvoju novih materijala za različite druge namjene.