Biomateriał do regeneracji tkanek miękkich
Konrad Koperwas | 2006-04-20
Zespół polskich naukowców z Instytutu Polimerów Politechniki Łódzkiej pod kierunkiem dr hab. Krystyny Pietruchy opracował biomateriał kolagenowy, który regeneruje, wzmacnia, uzupełnia lub zastępuje tkankę miękką. Trwające od kilku lat badania, potwierdziły wyjątkową skuteczność biomateriału w zastosowaniach medycznych, głównie neurochirurgii, chirurgii ogólnej i rekonstrukcyjnej oraz transplantologii.
Biomateriał ma postać galaretowatej masy na matrycy z siateczki poliestrowej. Utworzony z takiego hydrożelu plaster po sterylizacji w akceleratorze może zastąpić niektóre tkanki u ludzi lub też przyczynić się do ich regeneracji. Kolagen otrzymano ze ścięgien bydlęcych. Do tej pory na świecie stosowano głównie uzupełnienia syntetyczne, które nie są zdolne do odbudowy tkanek organizmu.
"Specyficzna właściwość biomateriału kolagenowego polega na tym, że regeneruje on naszą naturalną oponę twardą mózgu, która jest uszkodzona np. wyniku urazów czaszkowo-mózgowych lub też przepuklin" - mówi dr hab. Krystyna Pietrucha. Dodaje przy tym, że biomateriał uzyskał bardzo pozytywną ocenę we wszystkich badaniach fizykochemicznych i biologicznych in vitro, a także badaniach przedklinicznych na zwierzętach oraz badaniach klinicznych na ponad 100 pacjentach. Galaretowata masa zastępująca oponę twardą mózgu i rdzenia kręgowego, uratowała już zdrowie i życie wielu ofiarom wypadków i dzieciom rodzącym się z wadami. Preparat ten stosowany był z powodzeniem w kilku niezależnych klinikach u pacjentów leczonych operacyjnie z powodu olbrzymich przepuklin oponowo-mózgowych, przepuklin oponowo-rdzeniowych oraz przepuklin brzusznych.
Jak mówi prof. Lech Polis z Instytutu Matki Polki w Łodzi, dzięki temu biomateriałowi, kolagen może być uzupełniany przez lekarzy w tych wszystkich miejscach, gdzie brakuje z różnych powodów naturalnego pokrycia. Dlatego też preparat ten był testowany nie tylko w neurochirurgii, ale też przy innych operacjach chirurgicznych np. przy operacji jelit. Biomateriał może być również stosowany do regeneracji tkanki skórnej u pacjentów z ranami lub bliznami pooparzeniowymi.
Właściwości polskiego biomateriału porównuje się do Integry, biomateriału składającego się z dwóch warstw. Warstwę górną tworzy silastikowa siatka spełniająca rolę naskórka - zapobiega ona utracie wody i zakażeniu drobnoustrojami. Dolną warstwę tworzy wysokoporowata struktura składająca się z bydlęcego kolagenu i 6-siarczanu chondroityny z chrząstki rekina. Niezwykle istotnym elementem budowy tej warstwy jest to, aby średnica otworów substytutu skóry właściwej wynosiła 20-125 µm, bo jest ona optymalna dla migracji komórek śródbłonka i fibroblastów. Opracowana przez Yannasa i Burke*a dwuwarstwowa "sztuczna skóra" - Integra jest dostępna w USA i innych krajach od 1995 roku, kiedy to została zatwierdzona przez Food and Drug Administration (FDA). Niedawno w Krakowie po raz pierwszy w Polsce zastosowano Integrę podczas rekonstrukcji skóry twarzy u ciężko poparzonej 9-letniej dziewczynki. Jednak Integra jest bardzo droga, jej niewielki plaster kosztuje kilkanaście tysięcy złotych. Polski biomateriał może być kilkakrotnie tańszy i dzięki temu stosowany na większą skalę.
Opracowanie biomateriału kolagenowego nie jest pierwszym ciekawym osiągnięciem z dziedziny biotechnologii naukowców Politechniki Łódzkiej. Wcześniej, troje badaczy tej uczelni z Instytutu Biochemii Technicznej otrzymało i zbadało do celów medycznych celulozę bakteryjną wytwarzaną przez szczep Acetobacter xylinum. "Badania prowadzone były wielokierunkowo. Rozpatrywaliśmy przydatność produktu w przemyśle żywnościowym, tekstylnym, papierniczym. Ostatecznie doszliśmy do wniosku, że najlepiej byłoby ją zastosować w medycynie" – mówił prof. Stanisław Bielecki, dyrektor instytutu.Obecność tego zbudowanego z cząsteczek glukozy polimeru zaobserwowano najpierw w postaci śluzowatej galarety w produktach fermentowanych, w winie i piwie. Okazało się, że jest to prawie czysta celuloza.
"Acetobacter xylinum to bakterie fermentacji octowej, niepatogenne, przyjazne człowiekowi. W przemyśle octowniczym są szkodnikami, właśnie za sprawą produkowanego śluzu. W medycynie ich wartość lecznicza jest jednak bardzo wysoka. Szczep Acetobacter to najlepszy producent celulozy." - informuje dr Alina Krystynowicz, która zajmuje się badaniami tego związku. Charakterystyczne cechy celulozy bakteryjnej to wysoka elastyczność, niezwykle ważna w przypadku opatrunków, wysoka krystaliczność, ogromna wytrzymałość mechaniczna – mikrofibryle są blisko sto razy cieńsze niż w celulozie roślinnej, mają także bardzo dużą zdolność zatrzymywania wody.
Silne uwodnienie to wielka zaleta wytwarzanego z tej celulozy opatrunku. "Wilgoć znacznie przyspiesza gojenie się ran. Dzięki niej powstaje efekt chłodzący, bardzo istotny dla komfortu i łagodzenia bólu oparzonej osoby. Dodatkowym plusem jest fakt, że błona przypomina naturalną tkankę człowieka" – wyjaśnia dr Krystynowicz.
Źródła:
www.naukawpolsce.pap.pl
Medycyna Praktyczna Chirurgia 2002/05
Sprawy Nauki 2003/8-9
Panorama TVP
Express Ilustrowany
Komentarze
omnikron | 2006-04-25 00:00:00
aż dziwię się, żę nie ma jeszcze komentarzy... brawo, kolejny krok do przodu w medycynie, i to jeszcze polscy studenci, gratulacje, licze na dalsze odkrycia
danke | 2006-05-09 00:00:00
aż dziwię się, żę nie ma jeszcze komentarzy... brawo, kolejny krok do przodu w medycynie, i to jeszcze polscy studenci, gratulacje, licze na dalsze odkrycia
resiawiela | 2010-05-16 23:13:59
Cieszę się bardzo z tego osiągnięcia...
Zastanawia mnie czy ten biomateriał kolagenowy może uzupełnić panewkę miednicy a do tego jeszcze pomóc w wykształceniu się fragmentu kości udowej? Bardzo proszę o odpowiedź...