Nad nanokompozytami chitozanowymi, które zawierają związki wspomagające regenerację tkanki kostnej i mogą być przetwarzane za pomocą technologii druku 3D pracują naukowcy z Politechniki Krakowskiej.
Innowacyjny materiał kościozastępczy to efekt prac dr. hab. inż. Marka Piątkowskiego, prof. PK i mgr. inż. Krzysztofa Stafina. Ich wynalazek to odpowiedź na oczekiwania pacjentów z defektami tkanki kostnej wywołanymi przez urazy czy choroby. Zaimplementowany w miejsce ubytku biomateriał umożliwia bowiem odbudowę tkanki dzięki wspomaganiu naturalnych procesów regeneracyjnych, a jednocześnie działa antybakteryjnie i przeciwzapalnie. Co więcej, materiał ten ulega stopniowej biodegradacji i z biegiem czasu zastępowany jest zdrową tkanką. Warto zaznaczyć, że produkty jego rozkładu są nietoksyczne i usuwane naturalnie z organizmu. Dzięki takim właściwościom nie trzeba wykonywać ponownego zabiegu, by usunąć biomateriał po zakończonym procesie regeneracji. Wysokospecjalistyczne nanokompozyty mogą być przetwarzane za pomocą technologii druku 3D.
Możemy przygotować rusztowania do odbudowy tkanki, które będą dostosowane do unikalnych potrzeb pacjenta, a więc dedykowanych spersonalizowanej medycynie regeneracyjnej. Dzięki zastosowaniu druku 3D możliwe jest przygotowanie modelu ubytku przeznaczonego do regeneracji wykonanego w oparciu o mikrotomografię komputerową, a zatem o ściśle określonych wymiarach bez konieczności dopasowywania w trakcie operacji – tłumaczy dr hab. inż. Marek Piątkowski.
Od 15 lat zajmuje się modyfikacją chemiczną i fizyczną chitozanu. To jeden z głównych składników aktywnych zaproponowanego rozwiązania. Jest to biopolimer otrzymywany z pancerzy krabów, krewetek czy homarów. Można go także pozyskać z grzybów, co jest istotne jeśli u danego pacjenta zachodzi konieczność zastosowania materiału nieodzwierzęcego (np. w przypadku alergii czy ze względu na obiekcje natury religijnej lub etycznej). Chitozan jest zatem materiałem pochodzenia naturalnego. Otrzymuje się go wręcz z odpadów przemysłu spożywczego. Ma to duże znaczenie w procesie produkcyjnym, bowiem w porównaniu do polimerów uzyskiwanych syntetycznie, w przypadku chitozanu generowana jest mniejsza ilość odpadów, a jego cena jest niższa.
Na niedawnych targach IPITEx 2023 w Bangkoku międzynarodowe jury doceniło pomysł inżynierów z PK, nagradzając go złotym medalem.
MK, źródło: PK