Kompozyt, który zastępuje ubytki kostne, badany u ludzi

materiały kościozastępcze

Rozpoczęły się badania zastosowania u ludzi kompozytu, który może zastąpić ubytki kostne. Materiał nazywany „sztuczną kością”, opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, pomyślnie przeszedł już badania na zwierzętach.

„Mamy zgodę komisji bioetycznej na przeprowadzenie takiego eksperymentu i zaczęliśmy ten eksperyment wykonywać w chirurgii twarzowo – szczękowej. Pierwsze osoby mają wszczepiony implant” – powiedziała kierownik katedry i zakładu Biochemii i Biotechnologii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie prof. Grażyna Ginalska.

Badania obejmą 25 pacjentów. Wynaleziony przez lubelskich naukowców kompozyt wszczepiony jest już osobom, którym chirurgicznie usunięto torbiele przy szczęce, a powstały w tym miejscu ubytek uzupełniono kompozytem.

Pacjenci będą systematycznie badani, lekarze i naukowcy będą sprawdzać, czy materiał jest przyjmowany przez organizm ludzki i spełnia swoje zadanie. Jak przewiduje prof. Ginalska o tym, czy kompozyt jest bezpieczny, można będzie mówić ewentualnie po około dwóch latach. Jeśli rozpoczęty eksperyment się uda, to można będzie rozpocząć badania kliniczne w kilku ośrodkach w Polsce. „To potrwa kilka lat” – dodała.

Jak podkreśla prof. Ginalska, sporo materiałów kościozastępczych jest dostępnych na rynku, ale wynaleziony przez lubelskich naukowców kompozyt wyróżnia to, że jest bardzo plastyczny, daje się łatwo implantować, a chirurgowi łatwo dopasować go do kształtu ubytku kostnego.

Kompozyt powstaje na bazie granulatu hydroksyapatytowego, który został wytworzony w Instytucie Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo – Hutniczej. Hydroksyapatyt to minerał będący składnikiem różnych szkieletów np. korali, kości ludzkich lub zwierzęcych.

Będący związkiem nieorganicznym hydroksyapatyt lubelscy biochemicy i biotechnologowie połączyli z organicznym polimerem cukrowym. Kompozyt ma strukturę podobną do kości; w stanie suchym jest twardy, a po nasączeniu staje się miękki i plastyczny. Po wszczepieniu implantu materiał organiczny – polimer cukru – jest rozkładany w organizmie, a w to miejsce zasiedlają się komórki kostne (osteoblasty). Badania wykazały, że materiał nie jest toksyczny, nie ma też właściwości alergizujących.

Wszczepienia kompozytu zwierzętom przy operacjach stomatologicznych w Klinice Chirurgii Zwierząt Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie dały pomyślne wyniki. „Zwierzęta przyjmowały ten materiał bardzo dobrze. Można powiedzieć, że materiał się sprawdził, sprzyja kostnieniu, tworzeniu blaszek kostnych” – zaznaczyła prof. Ginalska.

Kompozyt wynaleziony przez lubelskich naukowców mógłby być wykorzystywany m.in. w uzupełnianiu ubytków kostnych u ludzi np. po usunięciu fragmentu kości zajętych przez komórki rakowe, czy w stomatologii np. jako materiał wypełniający zębodół, na którym można byłoby osadzać implanty zębów.

Jednak prof. Ginalska zastrzega, że do ewentualnego wdrożenia tego materiału do produkcji jeszcze daleka droga i wiele lat badań. „Wynalazki w biotechnologii, biochemii, naukach medycznych są badane przez długi czas. To długotrwały proces i bardzo kosztowny” – zaznaczyła.

Poszukiwania substancji, która dałaby możliwość modyfikacji hydrosksyapatytu i uplastycznienia materiału naukowcy prowadzili przez około 10 lat. Wytworzenie kompozytu zajęło im dwa lata. Opracowany przez nich materiał został już objęty ochroną patentową w Polsce, trwają starania, aby objąć go patentem europejskim.

Za wynalezienia kompozytu prof. Ginalska otrzymała wyróżnienie w konkursie „Wynalazczyni 2011” organizowanym przez Naczelną Organizację Techniczną, Urząd Patentowy RP, Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów oraz Redakcję „Przeglądu Technicznego”.

PAP – Nauka w Polsce

naukawpolsce.pap.pl