Badania

Sztuczne naczynia krwionośne na PW

Opublikowano: 12.10.2017

forum akademickie
Nad projektem pracują 4 osoby z PW: mgr inż. Paulina Trzaskowska, dr inż. Beata Butruk-Raszeja, mgr inż. Michał Wojasiński oraz mgr inż. Aleksandra Kuźmińska, fot. Maciej Trzaskowski. Źródło: https://www.pw.edu.pl/

Zespół pod kierunkiem dr inż. Beaty Butruk-Raszei z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej pracuje nad protezami naczyń wieńcowych. – Chcemy, by były w stanie zastąpić chore naczynia – tłumaczy badaczka.

Dane na temat chorób układu krążenia od lat są zatrważające. Według raportu GUS w 2013 r. z przyczyn kardiologicznych zmarło w naszym kraju 177 tys. osób. To 45,8% wszystkich zgonów. Połowa z nich spowodowana była chorobą wieńcową. Zmagającym się z nią pacjentom i lekarzom zamierzają pomóc naukowcy.

Połączyć sztuczne z naturalnym

– Chcemy jak najwierniej odtworzyć naturalne naczynia wieńcowe – wyjaśnia dr Butruk-Raszeja. – Wzorujemy się na ich strukturze. Jest ona dość złożona. Składa się z kilku warstw, które my po kolei zamierzamy odwzorować z materiałów polimerowych, a więc sztucznych. Nasz projekt wyróżnia to, że ostatnia powłoka, czyli ta mająca bezpośredni kontakt z krwią, będzie – można powiedzieć – naturalna, bo pokryjemy ją komórkami pobranymi od pacjenta.

To właśnie ten etap stanowić będzie największe wyzwanie. Próby połączenia sztucznych powierzchni z naturalnymi tkankami zawsze są bardzo trudne.

Nie ma miejsca na błąd

Rozwiązanie, nad którym pracują naukowcy, to odpowiedź na bardzo realne potrzeby środowiska medycznego. Obecnie w przypadku niedrożności naczyń wieńcowych (czyli tych oplatających serce) stosuje się tzw. by-passy. Z innych części ciała pacjenta, najczęściej z podudzia, pobiera się naczynia krwionośne i tworzy z nich pomost między tętnicą główną (aortą) a tętnicą wieńcową. Dzięki temu omija się zatkany fragment tętnicy i krew zostaje doprowadzona do serca. Zabieg nie zawsze jest jednak możliwy. – Jeśli ktoś ma chore naczynia wieńcowe, to pozostałe również mogą być w złej kondycji, a wtedy nie ma skąd pobrać zdrowych – wyjaśnia dr Butruk-Raszeja. – Szczególnie w takich przypadkach będzie można użyć protez naczyń wieńcowych.

Jak zaznacza badaczka, w medycynie stosuje się już protezy naczyniowe dużych średnic i dobrze się one sprawdzają. Implantów naczyń o małych średnicach – do 4-5 mm (jak naczynia wieńcowe) o odpowiednio wysokiej biozgodności jednak nie ma. – Problemem, z którym trzeba się zmierzyć, jest wykrzepianie krwi – tłumaczy dr Butruk-Raszeja. – Jeśli w naczyniu o dużej średnicy powstanie niewielki skrzep, to krew może dalej płynąć. W naczyniu o małej średnicy jest to niemożliwe.

To oznacza, że nie ma tu miejsca na choćby najmniejszy błąd.

Złożyć w całość

Tak skomplikowane badania wymagają wiedzy z różnych obszarów: inżynierii materiałowej, wytrzymałości materiałów, hodowli komórek, procesów in vitro i in vivo, ogólnej wiedzy biologicznej i medycznej.

– Mamy już poszczególne komponenty protez, teraz będziemy je składać w całość – mówi dr Butruk-Raszeja. – Jesteśmy w stanie przewidzieć, co może pójść nie tak, dlatego mamy plan B i C. Badania będą musiały przebiegać wielotorowo.

Zespół naukowców składa się z 6 osób: 4 z Politechniki Warszawskiej oraz 2 z Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk. Projekt jako podwykonawca wspiera do tego Centrum Badawczo-Rozwojowe działające w ramach sieci Polsko-Amerykańskie Kliniki Serca. –To jednostka, która ma za sobą testy związane z różnego rodzaju protezami, więc polegamy na jej wiedzy i doświadczeniu – mówi dr Butruk-Raszeja.

Czekając na przełom

Badaczka z Politechniki Warszawskiej otrzymała na swój projekt dofinansowanie w ramach Programu LIDER organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. W ciągu trzech lat (bo na taki okres przyznawany jest grant) protezy na pewno nie będą jeszcze gotowe do pojawienia się na rynku. Wprowadzenie do użytku implantów medycznych to bardzo długi proces. – Najpierw tworzy się komponenty, składa je w całość i przeprowadza pierwsze testy: fizyczne, chemiczne, mechaniczne – opowiada dr Butruk-Raszeja. – Jeśli wyniki są zadowalające, przystępuje się do testów biologicznych, już z komórkami, a w naszym przypadku także z krwią. Kolejny etap to badania na zwierzętach, krótko- i długoterminowe. Do tego etapu chcemy dotrzeć w ramach grantu z NCBiR.

Kiedy możemy się spodziewać, że protezy naczyń wieńcowych stworzone na Politechnice Warszawskiej zaczną być używane? – Bardzo trudno to przewidzieć – mówi dr Butruk-Raszeja. – Po zakończeniu badań na zwierzętach, trzeba będzie przeprowadzić testy kliniczne. To skomplikowane i bardzo kosztowne.

 Agnieszka Kapela, Biuro ds. Promocji i Informacji PW


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie