Newsy

Nanomateriały zrewolucjonizują ortopedię i implantologię. Antybakteryjne powłoki atomowe zmniejszą ryzyko zakażeń podczas wszczepiania implantów

2020-02-20  |  06:00

Nanotechnologia zmienia oblicze medycyny. Dzięki cienkim warstwom atomowym o działaniu antybakteryjnym mamy szansę pokonać problem lekooporności szczepów bakterii. Technologia ta pozwala ponadto opracować dużo doskonalsze implanty stomatologiczne czy protezy kończyn. W medycynie stomatologicznej nanotechnologia umożliwia także stworzenie materiałów, które wyeliminują ryzyko próchnicy.

– Zajmujemy się technologią pokrywania cienkich warstw atomowych różnych powierzchni. Powłoki te można wykorzystywać w elektronice, fotowoltaice, ale również w biologii i medycynie –  mówi agencji Newseria Innowacje Aleksandra Seweryn z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk. – Wykazaliśmy już właściwości antybakteryjne tych warstw, teraz z naszym partnerem z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu wykonujemy badania związane z zachowaniem się komórek kostnych w ich otoczeniu. Planujemy wykorzystanie takich warstw w powłokach implantów.

Naukowcy z Instytutu Fizyki PAN opracowali metodę wytwarzania powłok antybakteryjnych, które stanowią cienkie warstwy tlenkowe (warstwy tlenku cynku, hafnu, cyrkonu, aluminium i tytanu). Wykazują one działanie bakteriobójcze. Dzięki temu, że warstwy osadzane są w procesie niskotemperaturowym, możliwe jest pokrywanie nimi powierzchni materiałów metalicznych, a także tworzyw naturalnych i sztucznych. Daje to ogromne pole do zastosowania w medycynie – zwłaszcza w obszarze narzędzi chirurgicznych czy odzieży ochronnej.

– Bardzo dużym problemem obecnej cywilizacji jest inwazja bakterii i przede wszystkim ich lekooporność. Coraz więcej szczepów jest opornych na antybiotyki, mamy ich bardzo mało w porównaniu z liczbą bakterii i z tempem, w jakim one się uodparniają na te leki. Dlatego poszukujemy nowych rozwiązań, żeby zwalczać infekcje bakteryjne, eliminując jednocześnie wykorzystanie antybiotyków. Nasze warstwy mają działanie bakteriostatyczne i mogą być w tym celu wykorzystywane – przekonuje Aleksandra Seweryn.

Aplikacja tych warstw w materiale tkankowym może zrewolucjonizować implantologię. Dzięki skutecznemu wyeliminowaniu bakterii z pola styczności powierzchni implantu z tkanką ciała można wypracować dużo lepsze efekty terapeutyczne.

Rosyjscy naukowcy planują wykorzystać nanotechnologię do tego, by zapobiegać próchnicy lub doprowadzać do wyeliminowania jej nawrotu po wykonaniu plomby. Pracownicy Narodowego Badawczego Uniwersytetu Technologicznego MISiS prowadzili badania nad nanocząsteczkami składającymi się z tlenku żelaza, tytanu, cynku i innych metali. Wykazują one silne działanie bakteriobójcze. Domieszanie ich do plomby na stałe zapobiega rozwojowi próchnicy.

Rozwiązanie proponowane przez Polaków w stomatologii będzie przeznaczone dla pacjentów, którzy już stracili ząb w wyniku urazu lub choroby.

– Implanty stomatologiczne są w tej chwili bardzo często stosowane. Bardzo duży odsetek pacjentów po wypadkach komunikacyjnych potrzebuje takiej pomocy. Drugi powód to względy estetyczne – podkreśla pracowniczka Instytutu Fizyki PAN. – Dużym problemem jest też osteoporoza. To choroba cywilizacyjna powodująca zmniejszenie gęstości kości, w związku z czym mają one bardzo dużą tendencję do złamań, również proces ich gojenia jest bardzo utrudniony. Dlatego też sfunkcjonalizowanie tych powłok, które my proponujemy, będzie wspomagało leczenie takich złamań.

Według raportu Research and Markets światowy rynek nanomedycyny osiągnie do 2025 roku wartość niemal 351 mld dol.

Więcej na temat
Problemy społeczne Technologie pomagają zwalczyć stres przed wizytą u dentysty. Często wystarcza sama możliwość zaprojektowania swojego uśmiechu w 3D Wszystkie newsy
2020-02-06 | 06:10

Technologie pomagają zwalczyć stres przed wizytą u dentysty. Często wystarcza sama możliwość zaprojektowania swojego uśmiechu w 3D

Stomatolodzy codziennie spotykają się w swojej działalności z dentofobią, czyli dużym stresem, jaki pacjenci odczuwają w związku z wizytą w gabinecie
Sprzęt i gadżety Druk 3D dostępny już nie tylko dla przemysłu. Domowe drukarki 3D pozwalają już tworzyć w pełni kolorowe obiekty z różnych materiałów
2019-12-19 | 06:00

Druk 3D dostępny już nie tylko dla przemysłu. Domowe drukarki 3D pozwalają już tworzyć w pełni kolorowe obiekty z różnych materiałów

Dzięki drukowi 3D można stworzyć protezy, części samochodów czy materiały budowlane i wykończeniowe. Z możliwości druku 3D korzysta m.in. amerykańskie wojsko. Technologia
Medycyna W łódzkim Bionanoparku powstają najnowocześniejsze leki, a także sztuczne kończyny. Opracowywana jest również innowacyjna terapia leczenia opornego szpiczaka
2019-11-08 | 06:20

W łódzkim Bionanoparku powstają najnowocześniejsze leki, a także sztuczne kończyny. Opracowywana jest również innowacyjna terapia leczenia opornego szpiczaka

Polscy naukowcy pracują nad innowacyjnym sposobem leczenia opornego szpiczaka. W Łodzi powstają też nowoczesne implanty, także szczękowe. Bionanopark jest jednym z nielicznych
Medycyna Stworzono implanty mogące leczyć urazy i schorzenia kręgosłupa. Do sprzedaży trafią w ciągu kilku lat
2019-08-08 | 06:00

Stworzono implanty mogące leczyć urazy i schorzenia kręgosłupa. Do sprzedaży trafią w ciągu kilku lat

Nowe implanty kręgosłupowe, dopasowane do indywidualnych potrzeb każdego pacjenta, mogą stanowić rewolucję w leczeniu schorzeń kręgosłupa. Naukowcy opracowali już bioinżynieryjne
Zdrowie Personalizowane endoprotezy stawu biodrowego rewolucjonizują ortopedię. Zmniejszają ryzyko powikłań i ponownych operacji
2019-08-01 | 06:15

Personalizowane endoprotezy stawu biodrowego rewolucjonizują ortopedię. Zmniejszają ryzyko powikłań i ponownych operacji

Coraz powszechniejsza w medycynie personalizacja wkracza również do ortopedii. Lekarze nie muszą się już ograniczać do endoprotez biodra produkowanych fabrycznie, mają
Medycyna Zamiast borowania i plomb wystarczą komórki macierzyste. Już wkrótce będzie można wyhodować nowy, zdrowy ząb w zaledwie 9 tygodni
2019-07-19 | 06:00

Zamiast borowania i plomb wystarczą komórki macierzyste. Już wkrótce będzie można wyhodować nowy, zdrowy ząb w zaledwie 9 tygodni

Niemal połowa osób po 35 roku życia nie ma pełnego uzębienia. Większość Polaków ma też problem z próchnicą. Protezy nie zawsze się sprawdzają, są

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Venture Cafe Warsaw

Partner serwisu

Kosmos i lotnictwo

W ciągu kilku lat drony mogą przejść całkowitą ewolucję. Nowe pojazdy będą w stanie wykonać nawet najbardziej skomplikowane operacje

Drony stały się już nieodłączną częścią sił zbrojnych. Departament Obrony USA używa ich w niemal każdej operacji wojskowej od lat 50. XX wieku, obecnie z wojskowych bezzałogowców korzysta ponad 100 państw. Choć obecnie na rynku dronów decydującą rolę pełnią chińskie firmy, sytuacja stopniowo się zmienia. Polska firma B-Technology pracuje nad dronem, który może pływać, latać i jeździć. Wcześniej zaprojektowany pojazd jeżdżąco-latający już spotkał się z ogromnym zainteresowaniem, m.in. Pentagonu. Takich pojazdów będzie jednak przybywać. – W ciągu pięciu–sześciu lat drony ewoluują i będą potrafiły wykonywać nawet najbardziej skomplikowane zadania – ocenia Witold Mielniczek, prezes B-Technology.

Edukacja

Rynek innowacji w edukacji znacząco zyskał w trakcie pandemii. Coraz więcej polskich start-upów wychodzi ze swoimi produktami na globalne rynki

Pandemia wymusiła na szkołach naukę zdalną, co otworzyło drogę dla rozwoju innowacyjnych rozwiązań i przyspieszyło wdrażanie nowych technologii w  edukacji. Eksperci oceniają, że w ostatnich miesiącach rynek „przeskoczył” co najmniej trzy lata rozwoju. Sektorem interesuje się coraz więcej start-upów. Najczęściej pracują one nad szkoleniami z zakresu kodowania, aplikacjami oraz grami edukacyjnymi i materiałami szkoleniowymi dla pracowników – wynika z raportu Fundacji Startup Poland. Globalnie rynek ten przyciąga duży kapitał, ale polscy inwestorzy są ostrożniejsi niż zagraniczni koledzy w finansowaniu tego typu przedsięwzięć.

Infrastruktura

Gen. W. Nowak: Wskazanie dostawcy wysokiego ryzyka nie zapewni bezpieczeństwa technologii. Ustawa o cyberbezpieczeństwie wymaga dalszych prac [DEPESZA]

– Każdy system, nieważne z jakich urządzeń się składa, można odpowiednio zabezpieczyć – ocenia gen. Włodzimierz Nowak, ekspert ds. cyberbezpieczeństwa, nawiązując do proponowanej przez rząd oceny ryzyka dostawców sprzętu i technologii. Jego zdaniem skupianie się jedynie na dostawcy to tylko dotykanie wierzchołka góry lodowej, bo czynników ryzyka jest znacznie więcej. Zapisy ustawy o krajowym systemie cyberbezpieczeństwa wskazują, że jeśli firma technologiczna zostanie uznana za dostawcę wysokiego ryzyka, będzie de facto wykluczona z polskiego rynku, a operatorzy telekomunikacyjni będą musieli zrezygnować z jej urządzeń i usług. Kryteria oceny w dużej mierze są oparte na kwestiach przynależności państwowej, co według części ekspertów jest wymierzone w koncerny chińskie.