TYLKO U NAS
Polski wynalazek: sztuczna „kość” w proszku!
Zespół uczonych z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH pracuje nad stworzeniem innowacyjnych materiałów, które będą „odbudowywać” kości
Szkielet kostny osoby dorosłej waży od 10 do 12 kilogramów w zależności od płci. Rocznie w wyniku wypadków, urazy kości stanowią lwią część wszystkich urazów. Mają one także to to siebie, że proces ich odbudowy zazwyczaj trwa bardzo długo. Ale co, gdyby tak wyprodukować jej sztuczny odpowiednik?
Czy to możliwe?
Odpowiedzi na to pytanie szukają naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Zespół uczonych z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH pracuje nad stworzeniem innowacyjnych materiałów, które będą „odbudowywać” kości. Nie jest to dla nich zarazem pojęcie nowe i nieznane, gdyż pracują oni nad tym nowatorskim rozwiązaniem od wielu lat. Poszukiwania idealnych materiałów zastępujących kość szły im jak do tej pory z wieloma sukcesami. Nie oznacza to jednak, że spoczną na laurach. Wręcz przeciwnie, dążą do udoskonalenia swojego projektu.
»» O zdrowiu czytaj też tutaj:
Badanie poziomu glukozy? Jak je odczytać i jak rozumieć?
Pewien składnik sushi jest zdrowszy niż myśleliśmy
Przejadłeś się w święta? Po czym rozpoznać nadkwasotę żołądka?
To nie jest zwykła „kość”
Obecnie eksperci z AGH prowadzą badania nad materiałem kościozastępczym w postaci granul. Powstaje on z połączenia czterech składników – minerału z grupy fosforanów wapniowych, czyli hydroksyapatytu, metylocelulozy, miedzi oraz polimerów o właściwościach bakteriobójczych.
„Będę otrzymywać granule na bazie metylocelulozy i hydroksyapatytu, modyfikowane polimerem o właściwościach antybakteryjnych i miedzią” – wyjaśnia dr inż. Joanna Czechowska. –
„Teoretycznie przewiduję, że metyloceluloza i hydroksyapatyt będą tworzyć układy hybrydowe, natomiast konieczne będzie sprawdzenie w jaki sposób dodatek polimeru o działaniu antybakteryjnym wpłynie na proces samoorganizacji materiału, ze względu na możliwość tworzenia się kompleksu polielektrolitowego. W ramach projektu będę poszukiwać również odpowiedzi na następujące pytania: Jaki skład pozwoli osiągnąć optymalne właściwości fizykochemiczne kompozytu przy zachowaniu właściwości samoorganizujących? W jaki sposób dodatek miedzi wpłynie na parametry fizykochemiczne i biologiczne hybrydowych granul? Czy uzyskane materiały kompozytowe będą wykazywać właściwości antybakteryjne/bakteriobójcze? Zrozumienie mechanizmu formowania się granul oraz oddziaływań pomiędzy komponentami pozwoli nie tylko na optymalizację procesu ich otrzymywania, ale w przyszłości także na zaprojektowanie sposobu wprowadzania do nich leku. W trakcie realizacji działania Miniatura 7 (nr 2023/07/X/ST11/00705) konieczne będzie zbadanie szeregu właściwości fizykochemicznych i biologicznych opracowywanych biomateriałów” – opisuje kierowniczka projektu.
Wedle założeń autorów, pozwoli to na stworzenie odpowiedniego kompozytu wspierającego odbudowę kości. Jej dodatkowym atutem ma być wspieranie układu immunologicznego poprzez zwalczanie drobnoustrojów. Projekt jest jak na razie w fazie teoretycznej. Potrzeba więc czasu i wielu prób, które pozwolą ocenić jego przydatność w praktyce.
Zastosowanie
Wynalazek opracowywany przez zespół z Akademii Górniczo-Hutniczej może służyć jako „rusztowanie” dla odbudowujących się tkanek albo wypełnianie ubytków w kościach. Kiedy przejdzie on fazę testów, będzie mógł służyć pacjentom z różnymi urazami kości, pacjentom onkologicznym cierpiącym na nowotwory kości. Użycie kompozytu pozwoli szybciej odzyskać utraconą sprawność ruchową i znacząco przyspieszyć proces rekonwalescencji.
Naukowcy patrzą optymistycznie w przyszłość. Chcieliby oni bowiem, aby ich projekt znalazł inne zastosowanie kliniczne, jak na przykład nośniki leków i substancji biologicznie czynnych w terapiach celowanych. Daną substancje aktywną biologicznie umieszczałoby się w „kości” i który zacząłby działać dopiero po implantacji. Wykluczyłoby to więc oddziaływanie ogólnoustrojowe. Pacjenci uniknęliby więc wielu skutków ubocznych związanych z otrzymywanym leczeniem.
Filip Siódmiak
