Projektová činnosť

Medzinárodné

Vývoj a charakterizácia biokeramických systémov modifikovaných termosetovými biopolymérmi
Development and characterization of bioceramic systems modified by thermosetting biopolymers
Program: Mobility
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sopčák Tibor, PhD.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2024

Národné

Vplyv prídavku terpénových silíc na vlastnosti biokompozitov určených na regeneráciu tvrdých tkanív
Effect of terpene essential oils addition on the properties of biocomposites used for hard tissue recovery
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sopčák Tibor, PhD.
Anotácia: Vývoj biomateriálov s antimikrobiálnymi vlastnosťami je vysoko aktuálnou problematikou za účelom zníženia rizika vzniku infekcií po chirurgickom zákroku. Terpénové silice sú prírodné bioaktívné látky s výrazným terapeutickým účinkom vyskytujúce sa v esenciálnych olejoch. Vyznačujú sa excelentnou antibakteriálnou aktivitou, antimykotickými a protizápalovými vlastnosťami. Nevýhodou je prchavosť, hydrofóbny charakter, intenzívna vôňa, ktoré znemožňujú priamu aplikáciu. Inkorporácia silíc do polymérov predstavuje efektívnu metódu na zvýšenie hydrofilnosti a stability systému za súčasného zníženia prchavosti silíc. Cieľom projektu bude stabilizácia terpénových silíc prostredníctvom polymérnych elastomérov, príprava a charakterizácia biokompozitov pozostávajúcich z matrice (biocement, biokeramika) modifikovaných polymérnymi povlakmi. Úlohou bude pripraviť biomateriál s lepšími fyzikálno-chemickými vlastnosťami v porovnaní s individuálnymi komponentmi s potenciálnou aplikáciou ako náhrady tvrdých tkanív.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2026
VEGA – Kalcium fosfátové biocementy s biologicky aktívnou kvapalnou zložkou
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MVDr. Giretová Mária, PhD.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
HERO – Elektrokatalyzátory pre efektívnu produkciu vodíka pre budúce elektrolyzéry a palivové články
Hydrogen evolution electrocatalysts for future electrolyser and fuel cells
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: klimaticky neutrálnu Európu“ aj Európska komisia a Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu.Už v roku 2015 bola založená Národná vodíková asociácia na podporu výskumu, implementácie a využívaniavodíkových technológií. V súčastnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou„Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie bez negatívnych dopadov na ľudský život a závislosti nafosílnych palivách. Voda je dôležitým zdrojom vodíka a elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia navýrobu vodíka. Avšak skôr než bude možné uznať vodík za ekonomicky rentabilný zdroj paliva a využívať ho prerozsiahle aplikácie s mimoriadnym energetickým potenciálom, je nevyhnutné vyvinúť jednoduc hé, efektívne abezpečné metódy jeho získavania. Zatiaľ elektrochemicky najaktívnejšie katalyzátory pre vývoj vodíka (HER) snajnižším nadpätím sú vzácne kovy. Vysoké náklady a nedostatok vzácnych kovov motivujú vedcov k hľadaniukonkurenčných lacných alternatív. Vnútorná štruktúra fosfidov prechodných kovov ich predurčuje k využitiu akoelektrokatalyzátory, ktoré by mohli výrazne vylepšiť výkon v zostave membránových elektród pre vývoj vodíka.Vynikajúca disperzia a pórovitosť takýchto elektrokatalyzátorov umožní plné využitie aktívnych miest v elektródovejreakcii a tým zlepšenie elektrokatalytickej účinnosti. Preto je hlavnou výzvou tohto projektu zníženie výrobnýchnákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membrán ovýchelektrolyzéroch. Podstatný cieľ projektu bude venovaný zdokonaleniu elektródových materiálov elektrolýzy vody nabáze modifikovaných uhlíkových vlákien, výsledkom čoho bude technológia, ktorá by mala viac priblížiť využitie vodíka ako paliva v komerčných aplikáciách.
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2025
DEBIORE – Degradovateľné kovové biomateriály s riadeným uvoľňovaním liečiv
Degradable metallic biomaterials with controlled drug release
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam, CSc.
Anotácia: Kovové degradovateľné biomateriály boli doteraz intenzívne študované najmä s dôrazom na pochopeniemechanizmov korózie a jej vplyvu na mechanické, a biologické vlastnosti. Dnes, kedy je mnoho z týchto procesovznámych, je možné dizajnovať nové biomateriály „na mieru“ v závislosti od ich zloženia a formy. Okrem toho jemožné ich ďalej bioaktivovať tak, aby tvorili komplexné medicínske zariadenia plniace viacero funkcií súčasne.Hlavným cieľom predkladaného projektu je pripraviť a charakterizovať smart-biomateriál pozostávajúci z kovovejmatrice a bioaktívnych povlakov. Úlohou pripraveného rozložiteľného biomateriálu je poskytnúť v miestepoškodenia tkaniva adekvátnu mechanickú oporu a zároveň prostredníctvom uvoľňovania liečivých látok zamedziťrozvinutiu bakteriálnej infekcie po chirurgickom zásahu. Počas riešenia projektu budú študované degradačnémechanizmy a procesy sprevádzajúce uvoľňovanie liečiv ako aj rozpúšťanie samotnej kovovej matrice a povlakov.Okrem týchto procesov budú študované a vyhodnotené aj mechanické vlastnosti a in vitro, a in vivobiokompatibilita pripravených materiálov.
Doba trvania: 1.7.2021 – 31.12.2024
Komponat – Kompozitné biomateriály s komplexnými prírodnými aditívami
Composite biomaterials with complex natural additives
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum modifikovaných a nových typov kompozitných biocementov s komplexnými prírodnými aditívami, ktoré budú samovoľne rýchlo tuhnúce ako aj injektovateľné podľa potreby použitia a budú charakteristické vysokou bioaktivitou a biokompatibilitou s kostným tkanivom. V princípe sa aplikuje príprava kompozitných biocementových systémov v spojení s komplexnými prírodnými aditívami bez špecifickej extrakcievybraných skupín zlúčenín z prírodných produktov, čím sa zachová jednoduchosť prípravy, lacná finálna formabiomateriálu ako aj „zelený princíp“ ich charakteru, zloženia a účinku. Kompozitné biocementy budú mať využitie v ortopédii (liečba kostných a osteochon-drálnych defektov a fraktúr) ako aj pri rekonštrukcii kostných poranení v tvárovej časti príp.výplňové cementy v zubnom lekárstve.
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2024
Kompozitné systémy na báze bioelastomérov a bioaktívnych fáz
Composite systems based on bioelastomers and bioactive phases
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sopčák Tibor, PhD.
Anotácia: S neustálym nárastom populácie dochádza aj k nárastu počtu chirurgických zákrokov v rôznych oblastiach lekárstva, vrátane rekonštrukčnej chirurgie a regeneratívnej medicíny. Z uvedeného vyplýva potreba výskumu takých biomateriálov, ktoré svojou štruktúrou budú najviac imitovať vlastnosti pôvodného tkaniva. Predkladaný projekt bude zameraný na riešenie problematiky týkajúcej sa súčasne používaných kostných implantátov; nízkej mechanickej pevnosti za súbežného zachovania biologických vlastností. Prípravou kompozitných systémov na báze bioelastomérov a bioaktívnych fáz vo forme biokeramiky či cementov je predpoklad využitia benefitov obidvoch zložiek t.j. výbornej manipulovateľnosti, bioaktivity a možnosti vytvrdzovania cementov spolu s výbornými elastickými vlastnosťami, mechanickou výstužou a lepšou biodegradáciou prostredníctvom elastomérov. Veľký dôraz bude kladený na syntézu a charakterizáciu elastomérov – polyesterov glycerolu a karboxylových kyselín a ich efektívnu inkorporáciu do bioaktívnej matrice.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2023
Kompozitné horčíkovo-vápenato fosforečné biocementy s prídavkom koloidného oxidu kremičitého
Composite magnesium-calcium phosphate biocements with addition of colloidal silicon dioxide
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Štulajterová Radoslava, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum a vývoj kompozitných horčíkovo-vápenato fosforečných biocementov obsahujúcich horčík a koloidné častice oxidu kremičitého s orientáciou na zvýšenie mechanickej pevnostiudržateľnej aj po namáčaní v telových tekutinách a pozitívne ovplyvnenie bioresorpcie s aktívnym účinkom na špecifické bunkové kultúry. Zároveň sa predpokladá, že prídavok koloidného SiO2 prispeje k rýchlejšejtransformácii kalcium fosfátového biocementu na deficitný hydroxyapatit a zlepšeniu charakteristických vlastností biocementu, ktoré sú dôležité najmä pri rekonštrukcii kostných tkanív.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
VIFKDBB – Výskum inovatívnych foriem liečenia kostných defektov prepojením bioaktívnych biomateriálov s autológnymi rastovými faktormi
Research of innovative forms treatment of bone defects by joining bioactive biomaterials and autologous growth factors
Program: Vedecko-technické projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Súčasnosť predstavuje potreby pre skvalitnenie života človeka, jeho aktivít v pracovnom aspoločenskom uplatnení. Pokroky v oblasti základného výskumu napomáhajú svojimi progresívnymi vstupmi pre možnosti aplikácie materiálov v živých systémoch. Degeneratívne, deštruktívne ochorenia postihujúce tvrdé tkanivá, poškodzujú skelet živých systémov zvierat a človeka. V súčasnom období súbiologické, kompozitné a biodegradovateľné materiály v nedostatočnej kvalite. Vytvárajú ideálne podmienky k účelom rekonštrukcie a regenerácie kostných tkanív. V projekte tieto medzery plánujeme doplniť základným výskumom nových materiálov s vysokou hodnotou biologicky kompatibilných,biodegadovateľných , ktoré budú účinne kompatibilné budú dopĺňať liečebné medicínske postupy.Základným výskumom plánujeme vytvoriť materiálne substancie v rôznej štruktúry, rôzneho druh, zloženia na podporu regeneratívnych kostných procesov v živom organizme.Po vývoji biomateriálov v animálnom experimente získame odozvu živého organizmu, predklinickým sledovaním výskumu aplikačnými metódami a humánnym experimentom zavedením novej metodiky liečby poškodených tkanív cieľom plne prinavrátiť plne kvalitný a funkčný bioaktívny priestor poškodeného organizmu.Výsledky budú prvotinou v Slovenskej republike a EU a ich využitie bude možno využívať pre skvalitnenie života.
Doba trvania: 15.12.2018 – 14.12.2021
INJEHYB – Injektovateľné hybridné kompozitné biocementy
Injectable hybrid composite biocements
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na syntézu, prípravu a charakterizáciu modifikovaných a nových typov injektovateľnýchhybridných biocementov s vysokou bioaktivitou, štruktúrnou a chemickou biokompatibilitou s požadovanýmivlastnosťami pre lekárske aplikácie. Uvedené typy biomateriálov budú mať široké využitie v ortopédii (liečbakostných defektov a fraktúr, spevnenie endoprotéz atď.), pri rekonštrukcii kostných poranení v tvárovej časti aako bioaktívne adhezívne cementy v zubnom lekárstve.
Doba trvania: 1.8.2018 – 30.6.2021