Projektbeschreibung
Neue Technologien stärken Knochen im Alter
Osteoporose ist eine bei älteren Menschen auftretende Erkrankung des Skeletts, die mit einer Abnahme der Knochenmasse und -dichte einhergeht. Die Mikroarchitektur ist gestört und das Skelett wird empfindlich. Dadurch entsteht ein höheres Risiko für Brüche. Ein Fünftel aller Personen mit einer solchen osteoporotischen Fraktur stirbt innerhalb eines Jahres und die Hälfte wird pflegebedürftig. Das EU-finanzierte Projekt GIOTTO wird eine Plattform für Technologien entwickeln, mit denen sich die therapierten Krankheitsverläufe verbessern lassen. Dies umfasst unter anderem ein dreidimensional strukturiertes Gerüst zur Behandlung von Knochenbrüchen, das mit Schrauben befestigt werden kann, sowie ein Fasergerüst für kleine, punktuelle Frakturen im Bereich des Hüftknochens. Außerdem wird im Projekt ein röntgendichter, bioresorbierbarer und spritzbarer Zement entwickelt, der Wirbelbrüche stabilisieren soll. Um die Knochenregeneration anzuregen und gleichzeitig den Knochenschwund so gering wie möglich zu halten, sollen Nanobiomaterialien zum Einsatz kommen, die im gewünschten Moment chemische und biologische Reize freisetzen.
Ziel
Osteoporosis is a systemic, degenerative disorder, predominantly affecting postmenopausal women (1 out of 3) but also men at an advanced age (1 out of 5) and it increases the prevalence of fracture risk. One fifth of people suffering an osteoporotic fracture will die within a year and half will become dependent. Appropriate anti-osteoporotic drugs are available but have serious side effects and they do not promote fracture healing.
The concept behind GIOTTO is to develop a platform of technologies and materials for the treatment of different types of osteoporotic fractures, designing, manufacturing and validating three different solutions:
1) 3D graded scaffold, which can be fixated with screws, to treat long bone fractures
2) Fibrous scaffold to deal with small, not confined pelvic fractures;
3) Radiopaque, bioresorbable, injectable cement to stabilise vertebral fractures.
The three devices will share smart nanobiomaterials that release chemical and biological cues to stimulate bone regeneration while reducing bone loss. Nanofunctionalisation and the smart, temporalised release of active molecules will allow for the systematic cell recruitment and activation needed to face the challenges of stimulating bone tissue regeneration in the elderly. The use of additive manufacturing technologies will enable device personalisation to match and better align with the patient’s anatomy and fracture type. A further boost to meet patient specificity and needs, will be provided through the use of functionalised magnetic nanoparticles in order to provide, via the application of an external oscillating magnetic field, a remote tool to activate mechanotransduction. In parallel, an Internet of Things platform will be developed to gather and collate measurable data inputs about device effectiveness and to provide decision support software as a service to improve the design, manufacture and clinical function of the proposed devices, ultimately managing the overall value chain.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencescomputer and information sciencessoftware
- medical and health sciencesbasic medicineanatomy and morphology
- natural sciencescomputer and information sciencesinternet
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-NMBP-TR-IND-2018
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
10129 Torino
Italien