ผลของสารผสมเพิ่มสมบัติทางวิศวกรรม เคมี ชีวภาพ และความเข้ากันของกระดูกของซีเมนต์-ปอซโซลาน และจีโอพอลิเมอร์ดินตะกอนประปา และดินพอรซ์เลนจากเพื่อการผลิตเป็นวัสดุเชื่อมต่อกระดูก

การเกิดอุบัติเหตุในแต่ละครั้งทำให้เกิดความเสียหายทั้งทางร่ายกาย และทรัพย์สิน โดยระดับความรุนแรงของการเกิดอุบัติเหตุนั้นมีความแตกต่างตามสถานการณ์ โดยจากสถิติการเกิดอุบัติเหตุ พบว่า จำนวนผู้ประสบอุบัติเหตุที่มีการบาดเจ็บเล็กน้อยและบาดเจ็บสาหัสจำนวนมาก เช่น บาดแผลถลอกหรือฉีกขาด กระดูกหัก ข้อเคลื่อน และเลือดออกในสมอง เป็นต้น คิดเป็นร้อยละ 86 (15,365 ราย) โดยสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุอันดับที่ 1 คือการจราจร รองลงมาคือ การพลัดตกหรือลื่นล้มของผู้สูงอายุ โดยเฉพาะในห้องน้ำ และบันไดภายในที่อยู่อาศัย โดยอาการบาดเจ็บที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อกระดูกนั้นมีกลายระดับ เช่น การเคลื่อนที่ของกระดูก กระดูกร้าว กระดูกหัก หรือขั้นรุนแรงคือกระดูกเกิดการแตกไม่สามารถที่จะต่อได้ นอกจากอุบัติเหตุยังเป็นที่ก่อให้เกิดระดับความร้ายแรงต่อกระดูกแล้ว สภาวะโรงกระดูกพรุน หรืออายุของผู้ที่ได้รับบาดเจ็บก็เป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่เพิ่มระดับความรุนแรงอีกทางหนึ่งด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งอายุของผู้ที่ได้รับบาดเจ็บ ซึ่งจะมีผลต่อระยะเวลาการต่อกันของกระดูกด้วย และยิ่งไปกว่านี้ในกรณีของทหารที่ผ่านการสู้รบ หรือเหยียบกับระเบิดทำให้กระดูกบางจุดเกิดการแตกเสียหาย ซึ่งในการรักษาถ้าผิวหนังไม่ได้รับความเสียหายมาก ก็อาจจะแค่เสริมหรือใส่กระดูกเทียมได้ โดยกระดูกเทียมที่ใช้ในทางการแพทย์ได้แก่ โลหะ ไทเทเนียมผสม เซรามิก พลาสติก เรซิ่น เป็นต้น

กระดูกเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยส่วนประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์  ส่วนประกอบอินทรีย์ประกอบด้วยคอลลาเจนชนิดที่ 1 ที่เป็นโปรตีนที่มีกรดอะมิโนซ้ำในโครงสร้างเกลียวสามชั้นมากถึงร้อยละ 8 โดยน้ำหนัก ส่วนสารอนินทรีย์ประกอบด้วยแคลเซียมฟอสเฟตในรูปของผลึกไฮดรอกซีอาพาไทต์ประมาณร้อยละ 65 -70 โดยน้ำหนัก และน้ำกระดูกประมาณร้อยละ 8 โดยน้ำหนัก คุณสมบัติของวัสดุทดแทนกระดูกจะต้องมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatibility) และ ฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactivity), ทนต่อการกัดกร่อนและสึกกร่อน (resistance) ความเป็นพิษ และการรับแรง. โลหะและโลหะผสม (metal and alloys) เป็นวัสดุทางชีวภาพที่มีความสำคัญ อย่างไรก็ตามวัสดุทดแทนกระดูกนอกจากโลหะแล้วยังมีวัสดุกลุ่ม เซรามิค (ceramics) เช่น อลูมินา (alumina), เซอโคเนีย (zirconia), ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (hydroxyapatite: HA)​, ซีโอไลต์ (zeolite) และ โพลีเมอร์ (polymers) ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (Hydroxyapatite) มีสูตรทางเคมีเป็น (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂), ซึ่งเป็นสารประกอบประเภทแคลเซียมฟอสเฟต โดยสามารถทำการสกัดไฮดรอกซีอะพาไทต์จากกระดูกสัตว์ หรือเปลือกของสัตว์ด้วยกรด ซึ่งกระบวนการในการสกัดมีหลายวิธี แต่ข้อจำกัดของการใช้ไฮดรอกซีอะพาไทต์ นั้นคือเรื่องของปริมาณในการสกัด และการขึ้นรูป จากข้อจำกัดข้างต้นได้มีการพัฒนาและนำวัสดุเซรามิกชนิดอื่นมาผสมร่วมกับไฮดรอกซีแอปาไทต์ เพื่อเพิ่มปริมาณสารและสามารถขึ้นรูปได้ง่าย ได้แก่ แคลเซียมซิลิเกต ซึ่งเป็นสารประกอบจากการเกิดปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์กับน้ำ และวัสดุจีโอพอลิเมอร์ ซึ่งเป็นสารประเภทอลูมิโนซิลิเกต เป็นต้น

      จากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่า ปัญหาของวัสดุเซรามิกที่ใช้ทดแทนกระดูกนั้นส่วนใหญ่มีความพรุนต่ำ ทำให้เมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุเชื่อมต่อกระดูกนั้นจะทำให้กระดูกสามารถที่จะงอกเข้าไปในช่องว่างนั้นได้ยาก เมื่อกระดูกเริ่มรับแรงก็จะทำให้เกิดความเสียหายในส่วนที่เป็นจุดต่อเชื่อมได้ นอกจากนั้นถ้าเป็นวัสดุประเภทโลหะ หรือวัสดุอื่นๆ ก็จะเกิดปัญหาในการรับแรงในส่วนที่เป็นจุดต่อซึ่งอาจจะเป็นน็อต หรือสกรู ซึ่งความเสียหายที่เกิดขึ้นจะเกิดในส่วนที่มีการเจาะ ดังนั้นเพื่อที่จะแก้ไขปัญหาดังกล่าวในโครงการวิจัยนี้มีแนวทางในการพัฒนาวัสดุเซรามิกที่มีความพรุนเพื่อสามารถใช้เป็นวัสดุเชื่อมต่อกระดูกได้ โดยใช้วัสดุปูนซีเมนต์ผสมปอซโซลาน และจีโอพอลิเมอร์จากตะกอนดินประปา และดินพอรซ์เลนในการสร้างวัตถุดิบพื้นฐาน และใช้กระบวนการทางเคมี ความร้อน และเคมีร่วมกับความร้อนในปรับปรุงโครงสร้างทางกายภาพ ความพรุน และความสามารถในการเจริญเติบโตของกระดูกเก่าในโครงสร้างของวัสดุเชื่อมต่อกระดูก  จากนั้นทำการทดสอบสมบัติทางกายภาพ เคมี ชีวภาพ และวิศวกรรมที่ความเหมาะสมกับมนุษย์ และสัตว์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มโอกาสในการรักษาในอนาคตสู่ทุกชนชั้น