szkielet (źródło: Pixabay)
szkielet (źródło: Pixabay)

Biomateriał z nanowłókien przyspieszy proces zrastania się kości

Naukowcy nieustannie poszukują nowych metod, które usprawnią proces leczenia złamań. Jednym z przełomowych osiągnięć w tej dziedzinie jest praca badacza z Instytutu Genetyki i Biotechnologii Zwierząt Polskiej Akademii Nauk, gdzie opracowywany jest biomateriał z nanowłókien, który może być aplikowany bezpośrednio w miejsce złamania za pomocą strzykawki. Ma to na celu przyspieszenie procesu zrastania się kości, szczególnie w sytuacjach, gdzie naturalny proces regeneracji jest utrudniony, na przykład w przypadkach osteoporozy.

Rusztowania polimerowe – wsparcie dla kości

Dr Szymański, laureat konkursu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, otrzymał dofinansowanie w wysokości 1,8 mln złotych na rozwój nanostrukturalnych rusztowań polimerowych. Są one tworzone z użyciem techniki elektroprzędzenia (sił elektrostatycznych), tworząc strukturę przyjazną dla środowiska. W ich skład wchodzą specjalnie wyselekcjonowane peptydy oraz aminokwasy, które stymulują wzrost i regenerację kości, jednocześnie wspomagając produkcję kolagenu. Nanowłókna w materiale są zaprojektowane tak, aby ułatwiać transport składników odżywczych w tkance oraz zawierają nanocząstki srebra, które zapobiegają rozwojowi bakterii i wspomagają tworzenie naczyń krwionośnych.

Zastosowanie nowego biomateriału ma cztery kluczowe korzyści. Po pierwsze, przekazuje on specjalne sygnały, które ułatwiają komórkom macierzystym zasiedlenie miejsca złamania. Po drugie, nanowłókna w materiale tworzą pory, które ułatwiają przenikanie odżywczych substancji. Trzecią zaletą jest stymulacja procesu gojenia kości. Ostatnia, ale równie ważna, jest łatwość użycia biomateriału, co jest znaczącym ułatwieniem dla ortopedów i personelu medycznego.

Alternatywa dla tradycyjnych metod leczenia

Obecne metody leczenia złamań, w tym przeszczepy kości czy wszczepienie rusztowań, są kosztowne i często wiążą się z ryzykiem powikłań. Biomateriał opracowywany przez dr. Szymańskiego może zrewolucjonizować ten proces, oferując mniej inwazyjną i potencjalnie skuteczniejszą alternatywę. Zastosowanie go może również przynieść korzyści w chirurgii twarzowo-szczękowej i stomatologii, otwierając nowe możliwości leczenia w tych dziedzinach.

Ma to również ogromne znaczenie dla pacjentów, zwłaszcza tych, których kości zrastają się zbyt wolno lub wcale. Problemy ze zrastaniem dotykają od 5 do 10% pacjentów z urazami, szczególnie w przypadku złamań kości udowej i piszczelowej, często spowodowanych wypadkami. Ryzyko komplikacji rośnie z wiekiem pacjenta, szczególnie w przypadku osób z osteoporozą. Dla młodszych pacjentów, cierpiących z powodu kontuzji sportowych czy upadków, nowy biomateriał również może okazać się kluczowy w procesie leczenia.