Zespół naukowców Politechniki Gdańskiej przy wsparciu studentów pracuje nad innowacyjnymi wstrzykiwanymi, aktywnie wspomagającymi odbudowę tkanek cementami kostnymi. Mają one znaleźć szerokie zastosowanie w ortopedii i chirurgii urazowej.

Cementy kostne są biomateriałami, pełniącymi funkcje samoutwardzalnych substytutów kości, składają się głównie ze specjalnego proszku i płynu, które po połączeniu tworzą pastę, substancja ta po zaaplikowaniu do organizmu w wyniku charakterystycznej reakcji chemicznej twardnieje tworząc substytuty kości. Wynalazki te mają sprawdzić się jako innowacyjne zastosowanie w ortopedii, chirurgii urazowej i innych obszarach medycyny m.in. zastępując ubytki kości.

Dotychczas stosuje się głównie cementy polimerowe lub ceramiczne, jednak oba rozwiązania nie są idealne i mają sporo niedoskonałości. Pierwsze z nich nie są bioaktywne, przez co niemożliwe jest wytworzenie stabilnego połączenia ich z tkanką kostną, dodatkowo nie sprzyjają regeneracji. Natomiast cementy ceramiczne są trudne w aplikacji i posiadają słabe właściwości mechaniczne.

Wychodząc naprzeciw potrzebie utworzenia bardziej praktycznego i wytrzymałego substytutu kości młodzi naukowcy z Politechniki Gdańskiej rozpoczęli prace nad utworzeniem nowych, innowacyjnych materiałów, pozbawionych dotychczasowych ograniczeń.

Naukowcy podkreślają, że obecnie prace są na zaawansowanym poziomie, już dziś można mówić o możliwości zaproponowania nowego rozwiązania w obszarze wstrzykiwalnych biokompozytowych cementów kostnych. Zespół badaczy innowacyjne substytuty kości opracował na bazie fosforanu magnezu wzbogaconego różnymi hydrożelami. Jak podkreślają naukowcy nowe cementy wyróżniają się przede wszystkim udoskonalonymi właściwościami użytkowymi, a także mniejszą kruchością, dzięki czemu mają znaczący potencjał do odbudowy kości. Aplikowane będą poprzez minimalnie inwazyjnych zabiegach chirurgicznych, dzięki czemu powinny sprostać wymaganiom współczesnej medycyny.

Projekt ukierunkowany na stworzenie innowacyjnych cementów kostnych jest już na zaawansowanym etapie, niemniej jednak naukowcy wciąż pracują nad udoskonaleniem jego biofunkcjonalności. Badacze chcą uzyskać bardziej biomimetyczny materiał, który w możliwie największym stopniu będzie odzwierciedlał naturalna tkankę, chcą również zwiększyć jego wytrzymałość mechaniczną.

Prace obejmują także aspekt pseudoplastyczności i właściwości fizykochemicznych dostosowanych do konkretnych zastosowań w medycynie. Naukowcy chcą opracować materiał pozwalający na dostosowanie tempa jego utwardzania w zależności od specyfiki przeprowadzanego zabiegu, co znacznie ułatwiłoby aplikację i zwiększyło bezpieczeństwo użytkowania materiału.

Zespół naukowców podkreśla, że badania są już w zaawansowanym stadium, a z każdym kolejnym etapem przybywa coraz więcej obiecujących wyników. Wszczęto już nawet procedury patentowe, a wyniki pierwszych badań zostały opublikowane.

źródło: na podstawie informacji PG