Este Proyecto pretende contribuir al avance en el desarrollo de nuevos biomateriales con bioactividad mejorada para su aplicación en la reparación y regeneración ósea. Se propone la preparación de nuevos recubrimientos y andamios cerámicos mediante técnicas de procesado láser a partir de materiales cerámicos particulados, nanoestructurados de composición bioactiva en el sistema SiO2-CaO-P2O5 sintetizados en el ICMS por la Dra. Díaz (IP de esta solicitud). La hipótesis de partida es que las características nanoestructurales y texturales del material cerámico particulado en combinación con la fuente láser tiene un gran potencial para resultar en deposiciones con microestructura y nanoestructura controlada. Se plantea procesar dos tipos de pieza prototipo: i) piezas de sustrato metálico (de titanio) con recubrimiento cerámico de composición bioactiva y ii) piezas monolito (andamio) solo cerámica bioactiva con geometría controlada. Hay que distinguir por tanto la persecución de dos hitos. Un primer Hito es la obtención de materiales prototipo (recubrimientos y andamios) con unos requerimientos de micro y nanoestructura, superficie, propiedades mecánicas, homogeneidad y reproducibilidad mínimas. Y un segundo Hito consistente en la verificación de sus propiedades biológicas in vitro e in vivo. El éxito en ambos hitos es lo que finalmente denominaremos biomaterial prototipo. La obtención de los recubrimientos tendría una translación muy directa para implementarse en distintas partes de los componentes de implantes ortopédicos. En este sentido el equipo de investigación integra a biólogos de regeneración esquelética y clínicos de cirugía ortopédica y traumatología que van a estudiar la bioactividad y biocompatibilidad de estos recubrimientos sobre sustratos de titanio suministrados por Synthes, empresa líder en fabricación y comercialización de implantes para ortopedia, que participa en esta propuesta como EPO. Por otra parte y desde el punto de vista del procesado de materiales, la aplicación del procesado láser a los materiales cerámicos nanoestructurados SiO2-CaO-P2O5 es totalmente novedoso y creemos que puede optimizarse para obtener recubrimientos y también andamios tridimensionales, conformados con macroporosidad interconectada pero a su vez con microestructura fina y nanoestructura, que culminen en la obtención de piezas prototipo con alta reproducibilidad y de calidad e innovación tecnológica elevada. El Proyecto se encuadra en áreas de investigación fuertemente innovadoras y pujantes como son la nanotecnología y la medicina regenerativa ambas con un carácter multidisciplinar intrínseco donde la frontera entre las distintas disciplinas científicas tradicionales aparece difuminada. El Proyecto aúna esfuerzos de investigadores con formación básica en las disciplinas de química (ICMS), física e ingeniería (Empresa Subcontratada AIMEN), biología (UMA-CIBER-BBN) y medicina clínica y traslacional (HCS). Creemos que la integración de estos tres pilares i) síntesis, procesado y caracterización de materiales, ii) biología de la regeneración e ingeniería tisular y iii) práctica clínica ofrece una propuesta con capacidad para aportar resultados de impacto trasferibles a la industria y que puede por tanto ayudar al desarrollo de productos para aplicaciones en la reparación y rege-neración esquelética en Andalucía.

