Implantes inteligentes de metamateriales
Programa de investigación que desarrolla implantes innovadores de columna fabricados con metatribomateriales que aprovechan los micromovimientos de la columna para generar energía eléctrica biológicamente segura, con el fin de monitorear fuerzas y proporcionar estimulación terapéutica, mejorando en última instancia la fusión ósea, reduciendo el dolor y acelerando la recuperación de los pacientes.
Misión
Desarrollar implantes innovadores de columna fabricados con metatribomateriales que aprovechen los micromovimientos de la columna para generar energía eléctrica biológicamente segura, con el fin de monitorear fuerzas y proporcionar estimulación terapéutica, mejorando en última instancia la fusión ósea, reduciendo el dolor y acelerando la recuperación de los pacientes.
Áreas principales de investigación
- Diseño de metatribomateriales
- Modelado computacional y diseño de metatribomateriales con propiedades optimizadas para la captación de energía y aplicaciones terapéuticas
- Captación de energía
- Desarrollo de sistemas que convierten los micromovimientos de la columna en energía eléctrica biológicamente segura para el monitoreo y la estimulación
- Monitoreo de fuerzas
- Sistemas de monitoreo de fuerzas en tiempo real que utilizan la energía captada para seguir la carga sobre la columna y el progreso de la curación
- Estimulación terapéutica
- Protocolos de estimulación eléctrica específicos para cada paciente que aceleran la curación y reducen el dolor durante la recuperación
- Arquitectura imprimible en 3D
- Técnicas avanzadas de impresión 3D para crear arquitecturas de implante específicas para cada paciente con control preciso de la microestructura
- Mejora de la fusión ósea
- Tecnologías diseñadas para mejorar los resultados de la fusión ósea y reducir las complicaciones en la recuperación de la cirugía de columna
Metodología
Nuestro programa de investigación emplea técnicas avanzadas de diseño computacional para diseñar las propiedades de los metatribomateriales que optimizan la eficiencia de captación de energía y los resultados terapéuticos. Utilizamos análisis de elementos finitos y algoritmos de aprendizaje automático sofisticados para predecir el comportamiento del implante en condiciones de carga fisiológica y diseñar geometrías óptimas para la generación de energía. El proceso de fabricación por impresión 3D permite un control preciso de la microestructura del implante y posibilita la personalización para cada paciente. Los protocolos integrales de prueba incluyen caracterización biomecánica, evaluación de la eficiencia de captación de energía y estudios de biocompatibilidad. Colaboramos con socios clínicos para evaluar la seguridad y la eficacia de los protocolos de estimulación eléctrica en entornos de investigación controlados.
Consultas de investigación
Para consultas de colaboración o de prensa sobre este programa, contacte directamente al instituto.