Aktualności
Badania
12 Października
Fot. Jacek Szabela
Opublikowano: 2022-10-12

Na Politechnice Łódzkiej powstają innowacyjne biomateriały dla urologii

Naukowcy z Politechniki Łódzkiej tworzą biomateriały pozwalające na wydrukowanie z nich cewki moczowej. Pomogą m.in. pacjentom z wadą spodziectwa. Na rynku nie ma jeszcze rozwiązań, które pozwoliłyby na leczenie takich przypadków. 

Spodziectwo to bardzo powszechna wada wrodzona u chłopców. Rodzi się z nią jeden na 250 noworodków. Jest ona związana z tym, że brakuje pewnego odcinka cewki moczowej. Na rynku nie ma rozwiązań, które pozwoliłyby na leczenie tych przypadków – pozostają jedynie techniki operacyjne, którą wiążą się z licznymi powikłaniami (zrosty, przetoki, powikłania w miejscach pobrań tkanek, etc.). W tworzeniu potrzebnych implantów urologicznych, zarówno dla małych pacjentów z wadą spodziectwa, jak i dorosłych ze zwężeniami cewki moczowej,  mogą pomóc naukowcy z Politechniki Łódzkiej. W ramach realizowanego przez nich projektu MATURO 3D powstaną materiały, które pozwolą na wydrukowanie z nich cewki moczowej przez zastosowanie technologii addytywnych.

Zadanie mogłoby się wydawać banalne, bo przecież biomateriały do druku są, drukarki też. Jakie są tu zatem wyzwania? Wciąż nie ma na rynku biomateriałów – czy to w postaci filamentów, czy też sztyftów – które można przetwarzać termicznie i które spełniają wymagania określonego tempa biodegradacji, biokompatybilności, elastyczności przy jednocześnie zachowanej odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej. Nie ma też biodrukarki, która pozwala na tworzenie struktur rurowych jednocześnie z trzech rodzajów materiałów mających odmienne wymagania technologiczne – wyjaśnia dr hab. inż. Dorota Bociąga z Wydziału Mechanicznego PŁ, liderka zespołu.

W efekcie prac powstanie układ złożony zarówno ze sztywnego rusztowania z materiału termoplastycznego (będącego w stanie przeciwstawić się naporowi otaczających tkanek), warstwy polimerowej o właściwościach antybakteryjnych (z uwagi na obecność moczu), jak i hydrożeli zawierających żywy materiał biologiczny (komórki pochodzące z pobrań od pacjentów, wraz ze składnikami stymulującymi je do tworzenia tkanki w miejscu, w której jej brakuje).

Kończymy właśnie etap opracowywania materiałów i rozpoczęliśmy etap ich integracji w układ, który pozwoli na otrzymanie cewki moczowej. Ich jednoczesny druk i integracja to kolejne wyzwanie, jeśli uświadomimy sobie, że termoplasty wymagają temperatur druku powyżej 100 stopni Celsjusza, a hydrożelowe biotusze nie mogą być wytłaczane w temperaturze powyżej 36 stopni Celsjusza, aby zachować żywotność komórek. Nie ma na rynku drukarki, która by na to pozwoliła, dlatego zbudowaliśmy własną konstrukcję, która daje nam takie możliwości – tłumaczy łódzka badaczka.

W projekcie złożono już dwa wnioski patentowe: jeden na rozwiązanie materiałowe, drugi w zakresie konstrukcji biodrukarki 3D. Naukowcy opracowali też własny protokół wyprowadzania komórek keratynocytów z tkanek pobranych od pacjentów. Niebawem rozpoczną się testy porównawcze hodowli w biotuszach komórek linii unieśmiertelnionych, pierwotnych oraz macierzystych.

Badania są finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu strategicznego TECHMATSTRATEG dotyczącego badań naukowych w obszarze nowoczesnych technologii materiałowych.

MK, źródło: PŁ

Dyskusja (0 komentarzy)