Nowoczesne endoprotezy biodrowe i kolanowe, stenty czy implanty stomatologiczne coraz cz\u0119\u015bciej wykonywane s\u0105 z trwa\u0142ych biomateria\u0142\u00f3w przyjaznych organizmowi cz\u0142owieka i \u015brodowisku, umo\u017cliwiaj\u0105cych podanie lek\u00f3w ju\u017c podczas implantacji. Powinny by\u0107 tak zaprojektowane, aby mog\u0142y pe\u0142ni\u0107 swoj\u0105 funkcj\u0119 jak najd\u0142u\u017cej, dzi\u015b m\u00f3wi si\u0119 nawet o okresie 20\u201325 lat. Badania nad materia\u0142ami najnowszej generacji stosowanymi w implantologii prowadzone s\u0105 w Zak\u0142adzie Biomateria\u0142\u00f3w Instytutu Nauki o Materia\u0142ach<\/a> Uniwersytetu \u015al\u0105skiego. Jedno z rozwi\u0105za\u0144 zaproponowanych przez dr Bo\u017cen\u0119 \u0141osiewicz<\/a>, dr. Grzegorza Dercza<\/a> oraz mgr Magdalen\u0119 Szklarsk\u0105<\/a> zosta\u0142o obj\u0119te ochron\u0105 patentow\u0105 (zg\u0142oszenie patentowe nr P.407556; decyzja o udzieleniu patentu z dnia 05. 12. 2017 roku).<\/p>\n <\/p>\n Materia\u0142 opracowany przez naukowc\u00f3w, z kt\u00f3rego w przysz\u0142o\u015bci b\u0119dzie mo\u017cna tworzy\u0107 implanty medyczne, powsta\u0142 na bazie stopu tytanu z biozgodnym pierwiastkiem w postaci molibdenu. Na jego powierzchni natomiast wydzieli\u0107 mo\u017cna trzy warstwy, z kt\u00f3rych ka\u017cda pe\u0142ni okre\u015blon\u0105 funkcj\u0119: pierwsza w formie nanometrycznej warstwy TiO2<\/sub> przylegaj\u0105cej bezpo\u015brednio do pod\u0142o\u017ca \u2013 gwarantuj\u0105ca odporno\u015b\u0107 korozyjn\u0105, druga w postaci nanometrycznej mi\u0119dzywarstwy ZnO \u2013 zwi\u0105zana z zastosowan\u0105 metod\u0105 oraz trzecia zewn\u0119trzna warstwa z biopolimeru \u2013 umo\u017cliwiaj\u0105ca aplikacj\u0119 lek\u00f3w w ciele pacjenta poddanego zabiegowi implantacji.<\/p>\n \u2013 Podstawowym elementem zaprojektowanego przez nas materia\u0142u jest stop tytanu. Dzi\u0119ki temu zbudowany z niego implant b\u0119dzie lekki oraz odporny na korozj\u0119. Co wi\u0119cej, przy relatywnie dobrych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach wytrzyma\u0142o\u015bciowych pozostaje plastyczny. Jest to wa\u017cne, poniewa\u017c implanty medyczne maj\u0105 r\u00f3\u017cne kszta\u0142ty \u2013 m\u00f3wi dr Bo\u017cena \u0141osiewicz. Dr Grzegorz Dercz wyja\u015bnia natomiast konieczno\u015b\u0107 modyfikacji sk\u0142adu chemicznego wykorzystywanych dotychczas stop\u00f3w tytanu w implantologii. \u2013 W najcz\u0119\u015bciej stosowanych tworzywach wyst\u0119puj\u0105 pierwiastki toksyczne, takie jak nikiel czy aluminium, kt\u00f3re s\u0105 kancerogenne, mog\u0105 powodowa\u0107 alergie czy prowadzi\u0107 do choroby Alzheimera. W zwi\u0105zku z tym naukowcy szukaj\u0105 nowych rozwi\u0105za\u0144, kt\u00f3re pozwol\u0105 zast\u0105pi\u0107 szkodliwe elementy biozgodnymi pierwiastkami stopowymi, takimi jak: cyrkon, niob czy molibden \u2013 m\u00f3wi naukowiec. Jak dodaje, sk\u0142ad stopu musi by\u0107 tak zaprojektowany, aby materia\u0142 nadal wykazywa\u0142 efekt pami\u0119ci kszta\u0142tu oraz satysfakcjonuj\u0105ce w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne, a tak\u017ce odporno\u015b\u0107 korozyjn\u0105. Ka\u017cda z tych cech jest niezwykle istotna przy tworzeniu implant\u00f3w medycznych. Naukowcy poszukuj\u0105 bowiem rozwi\u0105za\u0144, kt\u00f3re pozwol\u0105 tworzy\u0107 elementy stosowane przy wszczepach nie tylko kr\u00f3tkoterminowych, lecz r\u00f3wnie\u017c d\u0142ugoterminowych. Zgodnie z optymistycznym scenariuszem implanty wykonane z opatentowanego materia\u0142u mog\u0142yby pe\u0142ni\u0107 swoj\u0105 funkcj\u0119 nawet ponad 20 lat, co ma szczeg\u00f3lne znaczenie dla os\u00f3b m\u0142odych poddawanych zabiegowi implantacji.<\/p>\n Jednym z element\u00f3w, kt\u00f3ry znakomicie wp\u0142ywa na trwa\u0142o\u015b\u0107 zaprojektowanego materia\u0142u, jest stabilna, przylegaj\u0105ca do pod\u0142o\u017ca pasywna warstwa tlenkowa chroni\u0105ca go przed szkodliwym wp\u0142ywem \u015brodowiska ludzkiego cia\u0142a. \u2013 Stopy wykonane na bazie tytanu cechuje du\u017ce powinowactwo do tlenu. Jest to materia\u0142 samopasywuj\u0105cy si\u0119. Oznacza to, \u017ce na jego powierzchni samoistnie wytwarza si\u0119 i odnawia warstwa ochronna \u2013 t\u0142umaczy mgr Magdalena Szklarska. Dzi\u0119ki temu jony metalu, jako produkty korozji elektrochemicznej, nie uwolni\u0105 si\u0119 do organizmu cz\u0142owieka. W wyniku tego procesu mog\u0142oby doj\u015b\u0107 nie tylko do metalozy, a wi\u0119c oddzia\u0142ywania jon\u00f3w metali na kom\u00f3rki pacjenta, lecz r\u00f3wnie\u017c do obluzowania implantu, a w konsekwencji do jego odrzucenia. \u2013 Warstwa ochronna implantu zbudowanego z naszego materia\u0142u jest tak dobra, \u017ce je\u015bli chirurg podczas aplikacji zarysowa\u0142by kt\u00f3rykolwiek element, ju\u017c w ci\u0105gu jednej minuty uszkodzenie mechaniczne samoistnie pokryje si\u0119 tlenkiem tytanu. Ta cecha odpowiada r\u00f3wnie\u017c za satysfakcjonuj\u0105c\u0105 odporno\u015b\u0107 korozyjn\u0105 materia\u0142u \u2013 dodaje dr Bo\u017cena \u0141osiewicz. Na tak zaprojektowany materia\u0142 nanoszone s\u0105 tak\u017ce polimery mog\u0105ce pe\u0142ni\u0107 szereg funkcji, w tym opatrunku, biokompatybilnej pow\u0142oki oraz systemu s\u0142u\u017c\u0105cego stopniowemu uwalnianiu lek\u00f3w do organizmu pacjenta. Naukowcy z Uniwersytetu \u015al\u0105skiego zastosowali naturalne polimery, tj. hialuronian oraz alginian. Dzi\u0119ki temu m.in. b\u0119dzie mo\u017cna w spos\u00f3b inteligentny dostarcza\u0107 wraz z implantem leki przeciwzapalne, bakteriob\u00f3jcze, przyspieszaj\u0105ce regeneracj\u0119 organizmu pacjenta i gojenie si\u0119 ran. Leki dzia\u0142aj\u0105 wi\u0119c tam, gdzie mia\u0142a miejsce interwencja medyczna. Odchodz\u0105c od suplementacji ustnej, poprawia si\u0119 komfort pacjenta, kt\u00f3ry nie musi pami\u0119ta\u0107 o za\u017cywaniu kolejnych farmaceutyk\u00f3w. Co istotne, zwi\u0119ksza si\u0119 tym samym szansa na to, \u017ce implant si\u0119 przyjmie.<\/p>\n \u2013 Poszukiwali\u015bmy skutecznego sposobu nanoszenia warstwy naturalnego polimeru w postaci hialuronianu lub alginianu. Zdecydowali\u015bmy si\u0119 zastosowa\u0107 tzw. metod\u0119 elektroforety cznego osadzania. Im jednak lepsz\u0105 powierzchni\u0119 korozyjn\u0105 uzyskali\u015bmy, tym gorsze okazywa\u0142o si\u0119 przewodnictwo elektryczne materia\u0142u. W zwi\u0105zku z tym konieczne by\u0142o na\u0142o\u017cenie kolejnej, trzeciej mi\u0119dzywarstwy, tym razem tlenku cynku, dzi\u0119ki kt\u00f3rej wydajno\u015b\u0107 procesu osadzania interesuj\u0105cej nas pow\u0142oki znacznie wzros\u0142a \u2013 t\u0142umaczy mgr Magdalena Szklarska. Zalet\u0105 opatentowanej metody jest r\u00f3wnie\u017c niski koszt otrzymywania takich materia\u0142\u00f3w i \u0142atwo\u015b\u0107 w obs\u0142udze aparatury. To w\u0142a\u015bnie spos\u00f3b osadzania bioaktywnej i biodegradowalnej pow\u0142oki z polimeru naturalnego na elemencie ze stopu tytanu zosta\u0142 obj\u0119ty ochron\u0105 patentow\u0105.<\/p>\n Kombinacja trzech warstw na tytanowej bazie da\u0142a satysfakcjonuj\u0105ce rezultaty. Naukowcy otrzymali bowiem nowoczesny, inteligentny, hybrydowy materia\u0142, z kt\u00f3rego wykona\u0107 b\u0119dzie mo\u017cna elementy o dowolnym kszta\u0142cie, g\u0142adkiej czy porowatej powierzchni i naniesionych warstwach o po\u017c\u0105danej grubo\u015bci. Takie implanty maj\u0105 szerokie medyczne zastosowanie. Mog\u0105 to by\u0107 m.in. endoprotezy kolanowe i biodrowe, druty ortodontyczne, wkr\u0119ty kostne, p\u0142ytki, stenty czy elementy stomatologiczne. Naukowcy prowadz\u0105 ju\u017c badania hemolityczne, kt\u00f3re sprawdza\u0107 maj\u0105, czy implanty zbudowane z otrzymanego opatentowan\u0105 metod\u0105 materia\u0142u nie zniszcz\u0105 element\u00f3w morfotycznych krwi cz\u0142owieka. Nast\u0119pnie prowadzona b\u0119dzie hodowla kom\u00f3rek macierzystych na powierzchni materia\u0142u, by dok\u0142adniej zbada\u0107 jego biokompatybilno\u015b\u0107. Je\u015bli wyniki bada\u0144 oka\u017c\u0105 si\u0119 satysfakcjonuj\u0105ce, w ci\u0105gu kilku lat powstan\u0105 pierwsze implanty z hybrydowego materia\u0142u.<\/p>\n <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Patenty Uniwersytetu \u015al\u0105skiego<\/a><\/p>\n Nowoczesne endoprotezy biodrowe i kolanowe, stenty czy implanty stomatologiczne coraz cz\u0119\u015bciej wykonywane s\u0105 z trwa\u0142ych biomateria\u0142\u00f3w przyjaznych organizmowi cz\u0142owieka i \u015brodowisku, umo\u017cliwiaj\u0105cych podanie lek\u00f3w ju\u017c podczas implantacji. Powinny by\u0107 tak zaprojektowane, aby mog\u0142y pe\u0142ni\u0107 swoj\u0105 funkcj\u0119 jak najd\u0142u\u017cej, dzi\u015b m\u00f3wi si\u0119 nawet o okresie 20\u201325 lat. Badania nad materia\u0142ami najnowszej generacji stosowanymi w implantologii prowadzone s\u0105 w Zak\u0142adzie Biomateria\u0142\u00f3w Instytutu Nauki o Materia\u0142ach<\/a> Uniwersytetu \u015al\u0105skiego. Jedno z rozwi\u0105za\u0144 zaproponowanych przez dr Bo\u017cen\u0119 \u0141osiewicz<\/a>, dr. Grzegorza Dercza<\/a> oraz mgr Magdalen\u0119 Szklarsk\u0105<\/a> […]<\/p>\n![\"Na](\"https:\/\/us.edu.pl\/wp-content\/uploads\/imported_files\/3116ba790cf023a060ff8a1dcda8d827_img_9284_malgorzata_kloskowicz.jpg\")
\nAutorzy opatentowanego rozwi\u0105zania: (od prawej) dr Bo\u017cena \u0141osiewicz, mgr Magdalena Szklarska oraz dr Grzegorz Dercz \u2013 pracownicy Instytutu Nauki o Materia\u0142ach U\u015a
\nFot. Sekcja Prasowa U\u015a
\n <\/p>\n
\n <\/p>\n![\"Na](\"https:\/\/us.edu.pl\/wp-content\/uploads\/imported_files\/bb394a82bf518f74c8109b062774e2eb_img_9297_malgorzata_kloskowicz.jpg\")
\nNowoczesne implanty medyczne powinny by\u0107 wykonane z lekkiego <\/span>materia\u0142u, odpornego na korozj\u0119, wytrzyma\u0142ego i plastycznego
\nFot. Sekcja Prasowa U\u015a
\n <\/p>\n
\n <\/p>\n![\"Pr\u00f3bki](\"https:\/\/us.edu.pl\/wp-content\/uploads\/imported_files\/2ce7c0bce94459244f4d5aaf2caa0c7d_img_9315_malgorzata_kloskowicz.jpg\")
\nPr\u00f3bki z implantacyjnego stopu Ti15Mo z pow\u0142okami hybrydowymi osadzonymi w r\u00f3\u017cnych warunkach elektrochemicznych zgodnie ze sposobem obj\u0119tym ochron\u0105 patentow\u0105
\nFot. Sekcja Prasowa U\u015a
\n <\/p>\n
\n <\/p>\n![\"Nagrody](\"https:\/\/us.edu.pl\/wp-content\/uploads\/imported_files\/3b9c937c69f531b9aec2c4b34dd7db9f_img_9310_malgorzata_kloskowicz.jpg\")
\nNagroda specjalna ministra nauki i szkolnictwa wy\u017cszego oraz z\u0142ote i srebrne medale przyznane tw\u00f3rcom patentu w zakresie nowych sposob\u00f3w elektrochemicznej modyfikacji powierzchni biomateria\u0142\u00f3w metalicznych podczas 8. i 9. Mi\u0119dzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazk\u00f3w
\nFot. Sekcja Prasowa U\u015a
\n <\/p>\n