a.) Előzmények: Az ízületi protézisek primer beültetéseinek – amikor a biológiai rendszert helyettesítik a mesterséges rendszerrel – a száma fokozatosan növekszik, amellyel együtt a betegek életkora csökken. A fiatalabbak sokkal aktívabb életet élnek, ami által az implantátumok fokozottabb igénybevételnek vannak kitéve, ezért az élettartam növelése a jelenlegi kutatások egyik kulcskérdése. A kutatás központjában a tribológiai tulajdonságok fokozása, a biológiai rendszerek minél pontosabb lekövetése (egyenszilárdság), valamint a komplex terhelések alatti tönkremeneteli mechanizmusokkal szembeni ellenállás fokozása áll.
b.) A kutatás célja: Az additív gyártástechnológia nyújtotta tervezési és gyártási szabadságok kihasználása az implantátumok, kiemelten az ízületi implantátumok területén. A kutatás célja 3D nyomtatott szerkezetek létrehozása, tribológiai és szerkezeti vizsgálatok elvégzése.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Szakirodalmi áttekintése az additív gyártástechnológiák orvostechnikai célú alkalmazásának. A természetes ízületek tribológiai viselkedésének és az azt befolyásoló tényezőknek a feltárása, a jelenlegi protézis rendszerek feltárása (időigény: kb. 12 hónap).
• Referencia anyagok esetén a különböző nyomtatási stratégiák hatásának vizsgálata tribológiai, mechanikai és morfológiai tulajdonságokra. Optimális gyártástechnológiai paraméterek kiválasztása (időigény: kb. 20 hónap).
• A kiválasztott anyagokon többtengelyű kopásvizsgálatok elvégzése. A különböző nyomtatási stratégiák hatásának elemzése (időigény: kb. 16 hónap).
d.) A szükséges berendezések: A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak.
e.) Várható tudományos eredmények: Növelt élettartamú, egyedi, az igénybevételre optimalizált 3D nyomtatott ízületi implantátumok tervezésének és gyártástechnológia folyamatának kidolgozása.
f.) Irodalom:
• Sz. Krizsma, N.K. Kovács, J.G. Kovács, A. Suplicz: In-situ monitoring of deformation in rapid prototyped injection molds. Additve Manufecturing, 42, 102001/1-102001/8, (2021).
• Keszei K., Kovács N. K.: Investigation of injection moulded UHMWPE liner manufacturability. in '2020 IEEE 10th International Conference on Nanomaterials: Applications & Properties (NAP) Sumy, Ukrajna. 2020.11.09-2020.11.13.,5 (2020).
• Araujo Borges, R., D. Choudhury, M. Zou: 3D printed PCU/UHMWPE polymeric blend for artificial knee meniscus. Tribology International, 122, 1-7 (2018).
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2022-10-15
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
