Nedostatočné hojenie kostí v tvárovej oblasti predstavuje v populácii závažný problém a to bez ohľadu na vek. Doterajšie možnosti liečby tvárového kostného tkaniva úspešne posunul tím vedcov z Košíc. Inovatívny biomateriál, ktorý vyvinuli a experimentálne otestovali, podporuje a stimuluje hojenie kostného tkaniva a nevyvoláva negatívnu imunitnú odpoveď organizmu.
Zdroj: K. Vdoviaková.
Poškodenia kostí spôsobené úrazom, infekciami, nádormi a vrodenými poruchami sú jednými z hlavných príčin postihnutia kostí. Spájajú sa nielen s mnohými zdravotnými, ale aj estetickým problémami. Vedci vyvíjajúci nové kostné implantáty sa dlhodobo snažia dosiahnuť optimálnu interakciu medzi telom a vloženým implantátom. Vynikajúce výsledky v tejto oblasti dosiahol vedecký kolektív z Ústavu materiálového výskumu SAV, v. v. i (ÚMV SAV, v. v. i.), Univerzity veterinárneho lekárstva a farmácie (UVLF) v Košiciach a spoločnosti SOLMEA s.r.o.
Výskumníci z ÚMV SAV, v. v. i. sa zamerali na vývoj implantátov vo forme keramických platničiek a samovoľne tuhnúcich biocementov vo forme pást.
„Vyvinuli sme modifikovaný kalcium-fosfátový biocement obsahujúci rozpustnú nanokryštalickú zložku, ktorá zabezpečuje rýchle a významné vylučovanie vápnikových iónov počas tuhnutia. Vďaka tomu náš materiál rýchlo tuhne, vo výslednej podobe je pórovitý a pevnosť v tlaku, ktorú dosahuje, je blízka kostnému tkanivu,“ opísal výsledok výskumu Ľubomír Medvecký z ÚMV SAV, v. v. i., ktorý spolu s Jánom Dankom z UVLF v Košiciach riadi a koordinuje vedecký kolektív.
„Efektivitu biocementu sme úspešne otestovali vložením biocementovej pasty do miesta poškodenia kostného tkaniva po vytrhnutí zubov svine, pričom po vyhojení sa zachovala hrúbka kosti a vytvorilo sa kvalitatívne rovnaké kostné tkanivo,“ doplnil Ľubomír Medvecký.
Účinnosť, efektivitu hojenia a kvalitu vyvinutých biomateriálov v rámci predklinického výskumu sledovali M. Giretová, R. Štulajterová (ÚMV SAV, v. v. i.) a L. Krešáková (ÚVLF) na veľkých zvieracích modeloch. Keramickú platničku z inovovaného biomateriálu implantovali do sánky svine. Biomateriál sa v mieste defektu postupne resorboval a úspešne nahradil novým kostným tkanivom charakteristickým pre úplnú regeneráciu kostného tkaniva.
„Keramický implantát významne podporil hojenie kostného tkaniva a zvýšil aktivitu kostných, ako aj iných typov buniek zúčastňujúcich sa na tvorbe novej kosti,“ vysvetlila členka vedeckého tímu Katarína Vdoviaková z UVLF v Košiciach.
Inovatívne biomateriály majú rad ďalších výhod.
„Náš keramický implantát sa vyznačuje vhodným zložením, štruktúrou, ako aj špecifickým spôsobom prípravy,“ objasňuje Ľubomír Medvecký a ďalej pokračuje: „Je netoxický, zdraviu neškodný, nevyvoláva zápalovú reakciu a dá sa pripraviť do požadovaného tvaru. Nespornou výhodou je jeho pozorovaná funkčnosť aj po aplikácii bez nasadenia odobraných a následne kultivovaných kmeňových buniek pacienta.“
„To významne znižuje technickú a finančnú náročnosť vykonaného úkonu v porovnaní s často používanými implantátmi s nasadenými bunkami uprednostňovanými pri podobných typoch tvárových operácií,“ dodal materiálový vedec.
Nové biomateriály plánuje vedecký tím pod vedením Andreja Jenču zo spoločnosti SOLMEA s.r.o. v krátkom čase aplikovať a otestovať v klinických skúškach, ktoré sú nevyhnutné pre využitie v praxi.
Spracovala: Katarína Gáliková, SAV.
Foto: Katarína Vdoviaková, UVLF Košice.