Wstrzyknięcie biomateriału przyspieszającego gojenie kości

Doktor Łukasz Szymański z Instytutu Genetyki i Biotechnologii Zwierząt PAN pracuje nad nanostrukturalnymi rusztowaniami polimerowymi wspomagającymi regenerację kości. Naukowiec jest laureatem konkursu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju; Twój projekt zespołowy otrzyma maksymalne możliwe dofinansowanie – 1,8 mln zł.

Dr Szymański powiedział PAP – Nauka w Polsce, iż substytuty kości wykonane z nowo opracowanego biomateriału będą wprowadzane w szczelinę złamania dzięki strzykawki. Biomateriał zwiększy aktywność komórkową i molekularną, ułatwiając transport składników odżywczych w tkance. Półpłynna postać biomateriału pozwoli mu pozostać w miejscu implantacji.

POSIŁKI NA REGENERACJĘ KOŚCI

W ramach projektu naukowego badacze wykonują z nanowłókien przyjazne dla środowiska rusztowania. Proces tworzenia polega na elektroprzędzeniu. Rusztowania zawierają wybrane peptydy. Pobudzają wzrost i regenerację kości, pomagając w budowie nowej tkanki. Zawierają również aminokwasy, które pomagają w procesie gojenia kości poprzez produkcję kolagenu. Substancje pomocnicze są uwalniane, gdy biomateriał jest wystawiony na działanie promieniowania elektromagnetycznego. Dodatkowo nanocząsteczki srebra przyczepione są do powierzchni nanowłókien, co zapobiega rozwojowi bakterii i wspomaga tworzenie naczyń krwionośnych.

Wymieniając cztery główne zalety materiału, dr Szymański mówi: „Po pierwsze, będzie on transmitował specjalne sygnały, które pomogą komórkom macierzystym przemieszczać się i zasiedlać miejsce złamania. Nanowłókna zawarte w materiale utworzą pory, przez które łatwiej będzie przenikać składniki odżywcze. Biomateriał będzie działał stymulująco na proces gojenia kości. Ponadto będzie łatwy w obsłudze, co ułatwi pracę ortopedom, chirurgom i personelowi medycznemu.

SKUTECZNE LECZENIE ZŁAMANIA

Lider projektu podkreśla, iż ​​obecne metody leczenia złamań są drogie i czasochłonne. W najtrudniejszych przypadkach późnego zespolenia stosuje się następujące metody: przeszczepy kości, wszczepienie rusztowania i wstrzyknięcie substancji stymulujących wzrost tkanki kostnej. Procedury te często wymagają operacji, która niesie ze sobą ryzyko powikłań, takich jak krwawienie i infekcja.

Terapia komórkami macierzystymi jest w fazie rozwoju i – zdaniem dr Szymańskiego – nowy biomateriał może przyczynić się do stworzenia nowych metod dostarczania tych komórek do miejsca złamania. Może przynieść także liczne korzyści z zakresu chirurgii szczękowo-twarzowej i stomatologii.

Materiał przeznaczony jest dla osób, których kości goją się bardzo wolno lub wcale. Problemy z opóźnionym zrostem kości dotyczą od 5 do 10 procent osób po urazach, zwłaszcza złamaniach kości udowej i piszczelowej powstałych np. w wypadkach samochodowych. Wiek pacjenta wiąże się z ryzykiem – im starszy pacjent, tym większe ryzyko powikłań po leczeniu złamań, zwłaszcza u osób chorych na osteoporozę. Wśród młodszych pacjentów złamania kości często wynikają z urazów sportowych, upadków z wysokości oraz, co staje się coraz większym problemem dla systemów opieki zdrowotnej na całym świecie, wypadków drogowych.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ zan/ kap/

tr. RL