Polscy naukowcy pracują nad implantem, który ma przyspieszyć gojenie uszkodzonej tkanki kostnej. Nowe polimerowo-ceramiczne biomateriały kompozytowe będą działać przeciwzapalnie i przeciwdrobnoustrojowo. 

Regeneracyjne właściwości polimerowo-ceramicznych biomateriałów kompozytowych

Projekt, w którym biorą udział naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego, Politechniki Wrocławskiej, Politechniki Krakowskiej i Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych Sieci Łukasiewicza, realizowany jest od dwóch lat. Celem projektu jest opracowanie nowych polimerowo-ceramicznych biomateriałów kompozytowych przeznaczonych do zastosowania w medycynie regeneracyjnej układu kostnego. Kompozyty aktywne biologicznie to implanty, które nie tylko zastępują naturalną tkankę kostną, ale przede wszystkim przyspieszają proces jej regeneracji. Użyte przez polskich naukowców kompozyty spełniają kilka funkcji, w tym:

• stymulacja komórek kostnych do namnażania się i tworzenia tkanki kostnej (właściwości osteoindukcyjne),
• działanie proregeneracyjne, 
• wsparcie procesów naprawczych komórek,
• działanie przeciwdrobnoustrojowe (z użyciem antybiotyku) oraz przeciwzapalne.

Domieszkowanie substancji proregeneracyjnych w implantach

Do wszczepionego implantu dodawane są przebadane wcześniej przez polskich naukowców substancje. Ich działanie jest przeciwzapalne, przeciwdrobnoustrojowe i proregeneracyjne. Wśród substancji, które przyspieszą procesy regeneracyjne zostały wykorzystane m.in. innowacyjne bazy polimerowo-ceramiczne pokrywane czynnikami wzrostowymi, które wspomagają ukrwienie implantu VEGFA i wykazują działanie przeciwzapalne TGF-beta.
– Opracowywany w ramach projektu implant ma zawierać komponenty, które wcześniej zostały zbadane i uznane przez nas za najbardziej korzystne dla procesu odnowy podczas regeneracji uszkodzonej tkanki kostnej – wyjaśnia dr Karolina Rudnicka z Katedry Immunologii i Biologii Infekcyjnej Wydziały Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Podobne rozwiązania są już stosowane na świecie, lecz nie używa się do nich tych substancji, nad którymi pracują polscy naukowcy. Dzięki nim kość odbudowuje się prawidłowo, bez stanów zapalnych.
– Ważną funkcją implantu jest biozgodność. Implant nie może być toksyczny, ani powodować alergii i drażnić komórek. To oczywiście też badamy zarówno w modelach komórkowych, jak i in vivo, w ten sposób mamy pewność, że implanty będą nie tylko aktywne, ale i bezpieczne – zapewniła dr Rudnicka. Dzięki temu implant będzie lepiej współpracował z organizmem.

Medycyna regeneracyjna w Polsce święci kolejne triumfy

Uczestnicy interdyscyplinarnego projektu „Wielofunkcyjne kompozyty aktywne biologicznie do zastosowań w medycynie regeneracyjnej układu kostnego” przyznają, że głównym celem zadania jest stworzenie implantu, który będzie wszczepiany osobom po urazach kostnych i sprawi, że czas ich hospitalizacji i rehabilitacji znacząco się skróci. W trakcie badań udało się określić substancje – ich stężenia i formę – które wspierają procesy regeneracyjne nie tylko kości, lecz także ran w ogóle. Wskazane substancje mogą znaleźć szereg zastosowań w technologii opatrunkowej.
– Potrafimy te substancje wyselekcjonować. Dzięki temu w przyszłości będzie można dodawać te czynniki na przykład do opatrunków hydrożelowych, ułatwiających gojenie ran – zaznaczyła dr Karolina Rudnicka z Katedry Immunologii i Biologii Infekcyjnej Wydziały Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Obecnie trwają konsultacje z chirurgami i transplantologami. Omawiane są możliwości wszczepienia implantów oraz m.in. to, jak szybko implant powinien się metabolizować w organizmie. Jak podkreśla dr Rudnicka, ostateczny plan jest taki, żeby sprzedać licencję firmie, która wdroży go na rynek.
Źródło: uni.lodz.pl, naukawpolsce.pl