Test
Badania dr Natalii Wójcik z Politechniki Gdańskiej mogą przyczynić się do opracowania implantów regenerujących ubytki kostne, które nie zakłócałyby gospodarki biochemicznej w organizmie. Badaczka szuka obecnie alternatywnych materiałów do produkcji kompozytów stosowanych w implantach kostnych.
Materiały, z których obecnie produkowane są implanty kostne zawierają szkło bioaktywne, tworzone na bazie krzemianu. 50 proc. składu implantów to tlenek krzemu, a pozostałe to domieszki tlenu fosforu, wapnia i sodu. Implanty posiadają właściwości skłaniające kość do regeneracji w miejscu, w którym się znajdują. Dr Natalia Wójcik z Instytutu Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej PG podkreśla, że szkła na bazie krzemianu używane w implantach kostnych bardzo wolno ulegają rozpuszczeniu – od roku do nawet kilku lat.
– Problemem jest fakt, że krzem to pierwiastek, który występuje naturalnie w organizmie ludzkim tylko w śladowych ilościach. Nie znamy długofalowych konsekwencji utrzymywania się tego pierwiastka w organizmie w dużym stężeniu – dodaje ekspertka.
Optymalne właściwości rozpuszczania implantu
Dr Wójcik pracuje obecnie nad materiałami na bazie fosforanów, które mogłyby osiągnąć optymalne dla konkretnego ubytku kostnego właściwości rozpuszczania. Zastąpienie głównej matrycy krzemianowej w produkcji bioszkła matrycą fosforanową pozwoliłoby zwiększyć rozpuszczalność materiału. Fosfor występuje u organizmów żywych i jest naturalnym budulcem kości. Jego rozpuszczanie nie będzie obciążeniem, tak jak w przypadku krzemu.
– Najprościej mówiąc, implant musi się rozpuszczać na tyle wolno, żeby kość zdążyła się zregenerować i na tyle szybko, by w ostatnim etapie regeneracji nie przeszkadzać – podkreśla dr Natalia Wójcik.
Skład obecnie testowanych przez badaczkę PG bioszkieł zawiera nie tylko fosfor, ale także wapń, sód, niob, który polepsza właściwości bioaktywne materiału i wpływa na rozpuszczalność, a także azot, który nie powoduje negatywnych skutków dla organizmu, a wpływa na rozpuszczalność. W kolejnym etapie badań ekspertka poszerzyła badania nad rozpuszczalnością bioaktywnych szkieł o magnez i glin.
Wynalazek przyspieszałby regenerację kości lub służył za powłokę dla stałych implantów
Dr Natalia Wójcik do tej pory opublikowała cztery artykuły na temat materiałów do implantów kostnych. Badania prowadzi we współpracy z ośrodkami naukowymi ze Szwecji, Finlandii i Arabii Saudyjskiej oraz z pomocą inż. Stefanii Wolff. Celem badań jest opracowanie kompozytu, z którego można by wytworzyć nowoczesne implanty do wypełniania małych ubytków w kościach. Wynalazek przyspieszałby regenerację kości lub służył za powłokę dla stałych implantów, np. tytanowych.
Źródło: naukawpolsce.pl
