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Intelligent Degradation Design of Biomedical Rare Earth Magnesium Alloys

Projektbeschreibung

Innovative biomedizinische Magnesiumlegierung mit gezielt einstellbaren Abbauraten

Magnesiumlegierungen (Mg) bieten hervorragende mechanische Eigenschaften und Biokompatibilität und gelten daher als vielversprechende Werkstoffe für medizinische Anwendungen, insbesondere als Ersatz für herkömmliche Implantate. Ihre Fähigkeit, sich im Einklang mit dem körpereigenen Heilungsprozess abzubauen, macht eine zweite Operation überflüssig. Ihr klinisches Potenzial wird jedoch durch die Korrosion in chloridreichen Umgebungen beeinträchtigt, die ein Risiko für die Patientinnen und Patienten darstellen kann. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen geförderte DREAM-Projekt entwickelt intelligente biomedizinische Mg-Legierungen mit kontrollierter Abbaugeschwindigkeit. Zum Einsatz kommen modernste Technologien, darunter Faltungsneuronale Netze, fortschrittliche Mg-Legierungsforschung, pH-responsive Materialien sowie Dichtefunktionaltheorie-Berechnungen. Ziel ist es, das Verständnis der Korrosion von Mg-Zn-Ca-RE-Legierungen zu vertiefen und ihre Leistungsfähigkeit in medizinischen Anwendungen zu verbessern.

Ziel

Magnesium (Mg) alloys, with their excellent mechanical properties, outstanding biocompatibility, and gradual degradation within the body, are demonstrating vast potential for applications in the medical field. Their greatest advantage lies in their ability to degrade in sync with the bodys healing process, eliminating the need for a second surgery to remove traditional implants. However, in chloride-rich physiological environments, Mg alloy implants are prone to rapid corrosion, leading to early failure and posing risks to patient health. To address this challenge, the DREAM project integrates cutting-edge research on Mg alloys, convolutional neural networks (CNNs), density functional theory (DFT) calculations, and pH-responsive materials, with the goal of developing intelligent biomedical Mg alloys with controlled degradation rates. First, the project will establish a comprehensive database of Mg-Zn-Ca-RE (rare earth) alloy corrosion and mechanical properties to support the accurate prediction of alloy performance using CNN models. By incorporating DFT calculations, the project will gain deeper insights into the corrosion and mechanical behaviours of Mg alloys, further enhancing the prediction accuracy of the CNN models. Ultimately, the optimized alloys will be combined with pH-responsive materials to achieve intelligent degradation control, ensuring the degradation rate aligns with the bodys healing process. Through this innovation, Mg alloys are expected to see a 30-40% improvement in corrosion resistance, a 50% reduction in experimental time, and a significant decrease in harmful waste production. The DREAM project will play a crucial role in the advancement of green medical technologies while driving innovation in biomedical materials.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON
Netto-EU-Beitrag
€ 276 187,92
Adresse
Highfield
SO17 1BJ SOUTHAMPTON
Vereinigtes Königreich
Region
South East (England) Hampshire and Isle of Wight Southampton
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten