Naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Lubinie stworzyli prototyp innowacyjnego materiału imitującego tkankę chrzęstno-kostną. OsteoChondral Graft może znaleźć zastosowanie w ortopedii, chirurgii urazowej, a nawet weterynarii.
– Ten materiał pod względem składu i struktury jest przełomowy – mówi profesor Grażyna Ginalska z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. – To preparat cukrowcowo-białkowo-hydroksyapatytowy, czyli złożony również z fosforanu wapnia, który wchodzi w skład tkanki kostnej. Materiał ten imituje tkankę chrzęstną i kostną. Imitacja, czyli biomimetyczność tego materiału, jest cechą innowacyjną. Ponadto nie zawiera surowców pochodzenia zwierzęcego. Jest on dwufazowy. Górna warstwa przypomina tkankę chrzęstną, a dolna tkankę kostną. I te dwie fazy, które budują ten materiał, są ze sobą spójne, nie rozwarstwiają się, co jest ewenementem na rynku. Materiały obecne w tej chwili w użyciu są dwufazowe, ale te dwie fazy są sklejane klejem fibrynowym. Natomiast nasz materiał po prostu z natury jest dwufazowy. Poza tym jest funkcjonalny pod względem oddziaływania na obszar implantacyjny.
– Przeprowadzone przez nas badania mechaniczne, czyli test ściskania biomateriału z bardzo dużą siłą, pokazały, że oczywiście biomateriał ulegnie zniszczeniu, jeżeli przyłożymy bardzo dużą siłę. Ale to pęknięcie nie powstaje na granicy faz. To potwierdza, że te fazy są stabilne i nie powinny ulegać rozwarstwieniu podczas implantacji – informuje dr Katarzyna Klimek z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.
– Dla nas najprościej jest wykonać materiały w postaci walca. Materiał może mieć różne średnice, różną wysokość, natomiast zachowujemy proporcję między warstwą górną a dolną, aby imitowała połączenie tkanki chrzęstnej z kostną. Ale ten materiał w trakcie zabiegu zawsze można dociąć, dopasować do danego miejsca. To nie jest problem. I to jest właśnie ta poręczność chirurgiczna – dodaje prof. Grażyna Ginalska.
– Defekty chrzęstno-kostne są defektami najgłębszymi i najcięższymi, jeżeli chodzi o uszkodzenia chrząstki stawowej. Zazwyczaj one obejmują nie tylko warstwy chrząstki, ale również kość podchrzęstną, która występuję pod tą chrząstką. Standardową metodą leczenia takich defektów chrzęstno-kostnych jest przeszczep autograftów, czyli materiałów, które są pobierane z kolana pacjenta i przeszczepiane w miejsce tego defektu. Naszą alternatywą jest biomateriał OsteoChondral Graft. Posiada bardzo dobre cechy, które odwzorowują autografty, jakie są standardowo wszczepiane pacjentom podczas zabiegu plastyki mozaikowej – tłumaczy dr Katarzyna Klimek.
– Rynek implantów ortopedycznych jest bardzo duży. Jednak te produkty chrzęstno-kostne są bardzo drogie. Poza wysoką ceną mają jeszcze składniki pochodzenia zwierzęcego i czasami niektóre polimery, które tam są stosowane, wykazują odczyny kwasowe. I to jest niekorzystne. Rynek takich materiałów „napędzają” schorzenia, które pojawiają się u pacjentów. I najczęściej to są choroby zwyrodnieniowe stawów, gdzie są stany zapalne. Ale również wysoka aktywność sportowa, która u niektórych osób daje efekty szkodliwe. I trzeba później ratować kolano implantami. Poza tym ludzie otyli również mają właśnie problemy z takimi schorzeniami. Również wiek pacjenta jest brany pod uwagę, bo takich pacjentów jest dużo. Ponadto w weterynarii również mamy przypadki związane ze stanami zapalnymi stawów m.in. są to nawykowe zwichnięcia rzepek u psów, a więc rynek weterynaryjny też może być zainteresowany naszym materiałem – wyjaśnia prof. Grażyna Ginalska.
Biomateriał powstał w ścisłej współpracy z lekarzami Kliniki Ortopedii i Traumatologii Uniwersytetu Medycznego. Wynalazek jest w trakcie procedury patentowej.
Przed naukowcami kolejne badania. Otrzymali na nie grant w ramach Projektu „Inkubator Innowacyjności 4.0” realizowanego przez konsorcjum Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej oraz Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.
LilKa / opr. AKos
Fot. LilKa