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Nuovi materiali per gli impianti spinali e dentali

L’ossido di zirconio (o zirconia) è il migliore materiale ceramico a base di ossido in termini di proprietà meccaniche. Lo sviluppo di materiali compositi stabili a base di zirconia potrebbe portare a migliori impianti spinali e dentali.
Nuovi materiali per gli impianti spinali e dentali
Uno dei principali obiettivi degli impianti spinali è rimuovere il dolore disabilitante causato da un nervo compresso o il dolore articolare associato a movimenti anomali delle vertebre. Un’interessante strategia per alleviare il dolore associato è la protesi di disco lombare che ripristinerebbe la mobilità. I materiali per le protesi devono resistere per anni all’usura, alla fatica e agli shock del corpo umano.

Nello sviluppo degli impianti orali i materiali ceramici del colore dei denti potrebbero avere successo se si dimostrano forti, stabili e ben integrati nell’osso mandibolare. Le ceramiche a base di zirconia sono gli unici materiali in grado di abbinare la resistenza agli stress elevati e la tenacità alle fratture, e rappresentano quindi la migliore opzione per questo tipo di dispositivi clinici dalle grandi esigenze.

Il progetto LONGLIFE (Advanced multifunctional zirconia ceramics for long-lasting implants), finanziato dall’UE, si è proposto di sviluppare nuovi impianti orali e spinali con affidabilità perfetta e una durata superiore a 60 anni. La sfida maggiore per questo tipo di impianti è l’osteointegrazione, la formazione di un’interfaccia diretta tra un impianto e l’osso senza intervenire sul tessuto molle. Con le modifiche apportate alle superfici realizzate in zirconia si è cercato di migliorare l’integrazione ossea e ridurre il rischio di adesione batterica.

I membri del consorzio hanno sviluppato e brevettato un nuovo percorso di ingegnerizzazione innovativo per la sintesi di polveri composite multifasiche e di materiali con raffinazione dei grani e complessità mai ottenute in precedenza. L’ottimizzazione del processo ha portato alla produzione di compositi forti e resistenti con un elevato livello di stabilità.

Le risposte biologiche dei nuovi materiali e delle superfici sono state valutate in complessi test in vitro tramite co-coltura con i componenti della saliva che si trovano nel cavo orale. I compositi LONGLIFE hanno dimostrato il livello più elevato di integrazione ossea combinata con il minor grado di adesione batterica.

Le specifiche per gli impianti dentali e spinali sono state riesaminate in modo critico e sono stati prodotti nuovi progetti e prototipi. Il team ha inoltre condotto l’analisi degli impianti dentali e spinali sotto un carico complesso comparabile alle condizioni in vivo. Gli impianti sono stati testati con approcci multifunzionali che combinavano usura, urti e invecchiamento nel caso degli impianti spinali e affaticamento e invecchiamento nel caso di quelli dentali.

In conclusione, il consorzio LONGLIFE ha sviluppato una tecnologia per la sintesi e la valutazione di nuovi materiali compositi e superfici destinati agli impianti. Gli sviluppi riusciti del progetto permettono la creazione di “un impianto per la vita” e contribuiranno ad evitare interventi di chirurgia di revisione costosi e ad alto rischio.

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Keywords

Impianti dentali, impianti spinali, LONGLIFE, ceramica zirconia, osteointegrazione