Student-Wynalazca: nagroda dla „sztucznej kości” z granulek

Zespół z Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, który opracował „Sposób otrzymywania biomateriału kościozastępczego w postaci hybrydowych granul oraz sposób otrzymywania hybrydowych granul na bazie hydroksyapatytu” został nagrodzony w XIV Ogólnopolskim Konkursie Student-Wynalazca.

Ogólnopolski Konkurs Student-Wynalazca jest organizowany przez Politechnikę Świętokrzyską. Ma budować kulturę innowacyjności w środowisku akademickim, a głównym jego celem jest zachęcanie studentów do tworzenia i rozwoju gospodarki opartej na innowacjach. Konkurs adresowany jest do studentów, doktorantów i absolwentów, którzy w trakcie studiów zostali twórcami lub współtwórcami wynalazku, wzoru użytkowego albo przemysłowego chronionego prawem wyłącznym lub zgłoszonego do ochrony w Urzędzie Patentowym Rzeczypospolitej Polskiej lub odpowiednim urzędzie ds. własności przemysłowej za granicą.

Jak podała uczelnia, do tegorocznej 14. edycji konkursu nadesłano 123 rozwiązania opracowane przez 247 twórców z 21 uczelni z całej Polski. Jury przyznało pięć równorzędnych nagród głównych. Zwycięzcy pojadą do Genewy na Międzynarodową Wystawę Wynalazków 2024, gdzie będą prezentować i promować swoje rozwiązania. Wezmą też udział w Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków (IWIS).

Jedną z nagród otrzymał zespół z Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, który opracował „Sposób otrzymywania biomateriału kościozastępczego w postaci hybrydowych granul oraz sposób otrzymywania hybrydowych granul na bazie hydroksyapatytu”. Zespół tworzą Piotr Pańtak, prof. AGH dr hab. inż. Aneta Zima oraz dr inż. Joanna Czechowska.

„Sztuczna kość” z granulek dostosuje się do kształtu ubytku

Zespół Bioceramiczny AGH na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki – kierowany przez prof. AGH dr hab. Anetę Zimę – od lat prowadzi badania naukowe nad innowacyjnymi materiałami stosowanymi do wypełniania ubytków kostnych. Niektóre z opracowanych biomateriałów obecnie są z powodzeniem stosowane w medycynie. Na przykład FlexiOss, czyli biomateriał kościozastępczy, opracowany we współpracy z Uniwersytetem Medycznym w Lublinie i nazywany potocznie „sztuczną kością”, w znacznej części opiera się na mikroporowatych granulkach z hydroksyapatytowych (fosforan (V) wapnia), opatentowanych przez Zespół Bioceramiczny AGH.

Tymczasem dr inż. Joanna Czechowska z Zespołu Bioceramicznego AGH – dzięki grantowi otrzymanemu z NCN – opracowała materiał hybrydowy w formie granul o właściwościach bakteriobójczych. Ogólnie otrzymywanie biomateriałów w postaci granul jest trudne i czasochłonne. Okazuje się jednak, że jeśli do wytworzenia tych materiałów wykorzystana zostanie metyloceluloza, to materiał będzie samoczynnie formował się w granule.

Granule, o których mowa, mają rozmiary między 0,1 a 1 mm. Po umieszczeniu granul w ubytku kostnym, będą one mogły stanowić rusztowanie dla odbudowującej się tkanki. Opracowywane hybrydowe granule mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie jako nośniki leków i substancji biologicznie czynnych w terapiach celowanych. Mogłyby one uwalniać się dopiero w miejscu implantacji – a to pozwoliłoby uniknąć ich ogólnoustrojowego działania, które często prowadzi do wystąpienia skutków ubocznych.

Innym sposobem wykorzystania granul jest ich zastosowanie jako komponentów materiałów kościozastępczych. Ze względu na to, że ubytki kostne – szczególnie te powstałe w wyniku wypadków – prawie zawsze mają nieregularny kształt, do ich uzupełniania przydatne są materiały, które można łatwo formować i dostosować do kształtu ubytku oraz szczelnie wypełnić nimi przestrzeń.

– Będę otrzymywać granule na bazie metylocelulozy i hydroksyapatytu, modyfikowane polimerem o właściwościach antybakteryjnych i miedzią – wyjaśniła dr inż. Joanna Czechowska. – Teoretycznie przewiduję, że metyloceluloza i hydroksyapatyt będą tworzyć układy hybrydowe, natomiast konieczne będzie sprawdzenie w jaki sposób dodatek polimeru o działaniu antybakteryjnym wpłynie na proces samoorganizacji materiału, ze względu na możliwość tworzenia się kompleksu polielektrolitowego – dodała.

– Dobrze wykonana regeneracja kości, dająca efekt przewidywalny i długoterminowy, tak aby po 20-30 latach mieć tę kość w tym samym miejscu, jest podstawą implantologii. Dobrze zbudowana w tym temacie wiedza procentuje – mówi implantolog dr Michał Szczutkowski.

Źródło: https://naukawpolsce.pl/