Dentonet
LEKARZ
E-mail
WYBIERZ KATEGORIĘ
Marketing
Podatki
Prawo
Strefa relaksu
Technologie
Wiedza

Innowacyjne nanowłókna pomogą wyleczyć ubytki w tkance kostnej

1 Komentarze | Publikacja:
Poleć artykuł Drukuj artykuł Wielkość czcionki - +
Innowacyjne nanowłókna pomogą wyleczyć ubytki w tkance kostnej

Innowacyjne nanowłókna pomogą wyleczyć ubytki w tkance kostnej

Są milion razy cieńsze od ludzkiego włosa, a mogą zrewolucjonizować inżynierię tkankową – dr inż. Urszula Stachewicz z AGH opracowuje przepis na nanowłókna, które umożliwią odtwarzanie tkanki kostnej. Pierwsze wyniki są bardzo obiecujące – twierdzi badaczka.

Nanowłókna wykorzystywane przez dr inż. Urszulę Stachewicz to powierzchnie milion razy cieńsze od ludzkiego włosa – ich grubość wynosi poniżej jednego mikrona, czyli od kilkudziesięciu do kilkuset nanometrów. Wykonane są z polimerów – cząsteczek, które można porównać do sznura z milionem pereł. Powierzchnia takich nanowłóknistych materiałów jest bardzo duża w stosunku do ich masy czy objętości. Nanowłókna używane są w medycynie mniej więcej od dekady, m.in. jako składnik opatrunków i bandaży, a nawet jedna z warstw sztucznych naczyń krwionośnych.

W przyszłości nanowłókna będzie można wykorzystać w leczeniu ubytków kości. I choć na razie brzmi to jak fantazja, to badania, które prowadzi dr Stachewicz z Międzynarodowego Centrum Mikroskopii Elektronowej dla Inżynierii Materiałowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, prowadzą właśnie do tego celu.

Czym są nanowłókna?

Jak wyjaśnia w rozmowie z PAP-em krakowska inżynier, wykonanie nanowłókien nie stanowi dziś większego problemu; są one produkowane masowo (wykorzystuje się je np. do tworzenia elementów filtrów powietrza). Nanowłókna produkowane są w procesie elektroprzędzenia, w ramach którego do roztworu polimeru przykładane jest wysokie napięcie elektryczne.

Dzięki badaniom właściwości różnych nanowłókien dr inż. Stachewicz wypracowała receptę na takie, które sprawdzą się do namnażania komórek tkanki kostnej. Badania te dr Stachewicz zrealizowała w ramach projektu sfinansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Sekret tkwi – jak zdradza dr inż. Stachewicz – nie w składzie chemicznym włókna, ale jego architekturze. – Komórki lubią rosnąć na opracowanych przez nas włóknistych matach, bo przypominają im one naturalne środowisko w postaci macierzy pozakomórkowej – są bardzo porowate i trójwymiarowe. Komórki łatwo się do takich powierzchni przyczepiają i na nich namnażają – opowiada badaczka.

Komórki rosną zarówno na rusztowaniu z nanowłókien, jak i wokół niego. Osiadając tam, tworzą wypustki (tzw. filopodia), które pomagają im się ustabilizować i wniknąć w strukturę polimeru. Badaczka dodała, że komórki w czasie rozwoju w laboratorium muszą być dokarmiane głównie pożywkami i aminokwasami, podaje się im także cukry i witaminy. – Dzięki wykonaniu trójwymiarowych wizualizacji obserwujemy, w jaki sposób komórki integrują się z tworzywem sztucznym, które określamy mianem rusztowania – opowiada badaczka.

Użycie typowych mikroskopów świetlnych do takich obserwacji na wiele by się nie zdało, dlatego naukowcy stosują mikroskopię trójwymiarową. Jest to połączenie mikroskopu skaningowego z działem jonowym. – Kroimy próbki nanowłókien, na których namnażają się komórki. Z otrzymanych zdjęć przekrojów próbki tworzymy trójwymiarowe rekonstrukcje – opowiada. W przyszłości dr Stachewicz i jej zespół sprawdzą, czy zastosowanie ładunków elektrycznych na powierzchni nanowłókien zwiększy efekt procesu wrastanie i namnażania komórek na rusztowaniach.

Efekty za 10 lat?

Dr Stachewicz ocenia, że na wdrożenie technologii, nad którą pracuje wraz z zespołem, potrzeba około 10 lat. – Długotrwały i bardzo kosztowny jest przede wszystkim proces badań klinicznych – podkreśliła. Do wdrożenia pomysłu dobrze byłoby przekonać koncerny farmaceutyczne, które z zasady na nowej projekty patrzą dość sceptycznie – zauważa.

Mówiąc o przyszłych zastosowaniach technologii w medycynie badaczka zwraca uwagę o zmniejszonym ryzyku odrzucenia implantu, który składa się przecież z namnożonych, własnych komórek pacjenta, pobieranych w trakcie rutynowej procedury. Leczenie ubytku kości z wykorzystaniem nanowłókien nie wymaga też usuwania włókna z organizmu pacjenta, gdyż ulega ono samoczynnemu rozkładowi. Plusem jest również fakt, że technologia produkcji nanowłókien jest już teraz znana i niezbyt droga. Badaczce z Krakowa udało się jednak opracować procedurę, która pozwala kontrolować przyrost tkanek kostnych – zarówno ich kształt, jak i kierunek przyrostu. Teoretycznie możliwe jest odtworzenie w ten sposób nawet całej kości – sugeruje.

Dr inż. Stachewicz nie chce poprzestać na kościach. Rozpoczęła udział w międzynarodowym projekcie, którego celem jest stworzenie procedury regeneracji tkanek związanych z układem krwionośnym i nerwowym. – Biorą w nim udział przedstawiciele środowiska medycznego, co dobrze rokuje przedsięwzięciu – kończy. Krakowska badaczka jest laureatką tegorocznej Nagrody Naukowej „Polityki” w dziedzinie nauk technicznych.

PAP Nauka w Polsce, Szymon Zdziebłowski

O największych osiągnięciach w implantologii, metodach augmentacji kości i misji przywracania ludziom pięknych uśmiechów mówi prof. dr hab. Andrzej Wojtowicz w rozmowie z Magdaleną Mrówczyńską.

AF

Fot. Herney, pixabay.com


POWIĄZANE ARTYKUŁY

komorki_macierzyste
Komórki macierzyste w periodontologii - science-fiction? Lekarz

Jednym z celów leczenia periodontologicznego jest regeneracja tkanek zniszczonych w wyniku choroby. Tradycyjnie stosowane schematy leczenia tkanek aparatu zawieszeniowego zęba umożliwiają ograniczone odtworzenie utraconych struktur, dlatego ciągle po...

jednostka badawcza
FNP ogłasza konkurs na utworzenie nowej jednostki naukowej Lekarz

Badacze – nie tylko z Polski – mogą zabiegać o środki na stworzenie w Polsce nowej jednostki naukowej, prowadzącej przełomowe badania naukowe. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej uruchomiła konkurs w programie Międzynarodowe Agendy Badawcze (MAB). Budże...

komórki macierzyste - Dentonet.pl
Komórki macierzyste przyspieszą gojenie się trudnych ran Lekarz

Komórki macierzyste mogą znaleźć kolejne zastosowanie. Badania wykazały, że produkowane przez nie substancje nadają się do leczenia trudno gojących się ran. Ponieważ aż u 75% pacjentów z taką dolegliwością przyniosły one poprawę, to badacze chcą zast...

ROZWIŃ WIĘCEJ
antybiotyki - Dentonet.pl
Rybosomy bakteryjne mogą pomóc znaleźć nowe antybiotyki Lekarz

Coraz więcej niebezpiecznych bakterii jest odpornych na stosowane dzisiaj antybiotyki. Do opracowania nowych typów tych leków mogą doprowadzić badania kierowane przez dr Agatę Starostę na UMCS. Klucz do stworzenia nowych antybiotyków może kryć się w ...

protonoterapia - Dentonet.pl
Protonoterapia – nowoczesny sposób leczenia nowotworów Lekarz

Protonoterapia (radioterapia protonowa) jest bezpieczniejszą metodą leczenia chorych na nowotwory niż tradycyjna radioterapia. Dlatego zaleca się ją np. u dzieci. W Polsce dostęp do tej metody jest wciąż niewielki, gdyż prowadzi ją tylko jeden ośrode...

implanty dla stomatologii - Dentonet.pl
Nowoczesne substytuty kości dla stomatologii oraz medycyny Lekarz

Substytuty kości to implanty, które nie tylko upodabniają się do tkanki kostnej, ale dodatkowo chronią organizm przed bakteriami. Nad bioaktywnymi materiałami kompozytowymi, które będzie można wszczepić pacjentom lub zastosować w stomatologii, pracuj...

Dodaj komentarz (1 komentarzy)

Musisz być zalogowany aby komentować | Zaloguj się lub zarejestruj. | Każdy komentarz zostanie poddany moderacji

ZOBACZ KOMENTARZE
Molek
To olbrzymia nadzieja dla pacjentów. Oby się udało!
Oceń komentarz:     0: : 0 Odpowiedz
Od (imię)
Do (e-mail)
Temat
Treść
255

Wiadomość e-mail została pomyślnie przesłana na adres