Vedci z Košíc vyvinuli nový biomateriál, kvalitou má blízko ku kosti

Makroskopická snímka miesta implantácie keramickej platničky po 6. mesiacoch hojenia od operácie poukazuje na resorbciu a úplnú integráciu implantátu do nového kostného tkaniva. Zdroj: K. Vdoviaková

Pacientom s poškodenými kosťami tváre by mohli pomôcť biocement a biokeramika. Vyvinul a experimentálne ich otestoval tím vedcov z Košíc. Ako TASR informovala hovorkyňa Slovenskej akadémie vied (SAV) Katarína Gáliková, ide o inovatívny biomateriál, ktorý podporuje a stimuluje hojenie kostného tkaniva, pričom nevyvoláva negatívnu imunitnú odpoveď organizmu.

Vedecký kolektív z Ústavu materiálového výskumu (ÚMV) SAV, Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie (UVLF) v Košiciach a spoločnosti Solmea sa v oblasti liečby tvárového kostného tkaniva zameral na vývoj implantátov zo samovoľne tuhnúcich biocementov vo forme pást a z keramických platničiek. Účinnosť, efektivitu hojenia a kvalitu vyvinutých biomateriálov v rámci predklinického výskumu sledovali na veľkých zvieracích modeloch.

"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," povedal Ľubomír Medvecký z ÚMV SAV s tým, že efektivitu biocementu úspešne otestovali vložením biocementovej pasty do miesta poškodenia kostného tkaniva po vytrhnutí zubov svine. "Po vyhojení sa zachovala hrúbka kosti a vytvorilo sa kvalitatívne rovnaké kostné tkanivo,“ doplnil.

Keramickú platničku implantovali do sánky svine. Tento biomateriál sa v mieste defektu postupne resorboval a úspešne sa nahradil novým kostným tkanivom charakteristickým pre úplnú regenerácia kostného tkaniva. "Keramický implantát významne podporil hojenie kostného tkaniva a zvýšil aktivitu kostných, ako aj iných typov buniek zúčastňujúcich sa na tvorbe novej kosti," uviedla členka vedeckého tímu Katarína Vdoviaková z UVLF v Košiciach.

Inovatívne biomateriály majú podľa vedcov viacero ďalších výhod. Čo sa týka keramického implantátu, podľa Medveckého sa vyznačuje napríklad vhodným zložením, štruktúrou, ako aj špecifickým spôsobom prípravy. "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," vysvetlil s tým, že v porovnaní s často používanými implantátmi to významne znižuje technickú a finančnú náročnosť úkonu.

Nové biomateriály plánuje vedecký tím v krátkom čase aplikovať a otestovať v klinických skúškach, ktoré sú nevyhnutné na využitie v praxi.

Gáliková pripomenula, že medzi hlavné príčiny poškodenia kostí patria úrazy, infekcie, nádory či vrodené poruchy, pričom spôsobujú zdravotné aj estetické problémy. Nedostatočné hojenie kostí v tvárovej oblasti podľa nej predstavuje v populácii závažný problém bez ohľadu na vek.