Mówi: | Bartosz Woźniak |
Firma: | Laboratorium Nanostruktur w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN |
Materiał imitujący ludzką kość będzie ratunkiem dla osób zagrożonych amputacją. Uzupełni nawet 12-centymetrowy ubytek i zapewni szybkie zrastanie kości
Wkrótce pęknięcia kości i wszelkie ubytki w tkance kostnej będzie można naprawiać bez specjalnych trudności. Apatyty, które są nieorganicznym budulcem tkanki kostnej i zębów, a stanowią nawet ok. 70 proc. masy kości, zapewniają odpowiednie właściwości mechaniczne. Możliwe jest otrzymywanie syntetycznego hydroksyapatytu. Odpowiednio wytwarzany imituje ludzką kość, uratuje przed amputacją, a ze względu na biozgodność wiąże się z tkanką i stymuluje wzrost kości. Prace nad materiałem prowadzone są także w Polsce.
– W Laboratorium Nanostruktur wytwarzamy hydroksyapatyt. Jest to mineralny składnik kości, a potrafimy go w taki sposób wytwarzać, że bardzo dobrze imituje naturalną kość. Materiały w skali nano są często niespodziewanie lepsze niż ich mikrometryczne odpowiedniki, dlatego pracujemy nad ich praktyczną aplikacją, głównie w medycynie – mówi agencji Newseria Innowacje Bartosz Woźniak, naukowiec z Laboratorium Nanostruktur Instytutu Wysokich Ciśnień w Warszawie.
Hydroksyapatyt jest stosowany klinicznie od wielu lat. W naturze odpowiada za wytrzymałość kości. Sztucznie wytwarzany ma dobrą biokompatybilność w kontakcie z kością, ponieważ ma podobny skład chemiczny. Porowate ceramiki HA znalazły ogromne zastosowanie w biomedycynie, w tym w regeneracji tkanki kostnej czy dostarczaniu leków. W inżynierii tkankowej kości zastosowano je jako materiał wypełniający ubytki kości, sztuczny materiał do przeszczepu kostnego. Jednocześnie zapewniają szybkie zrastanie kości.
Polscy naukowcy, w oparciu o ceramikę hydroksyapatytową i polimer organiczny, opracowują biomateriał, który do złudzenia przypomina tkankę kostną. To ratunek dla osób, którym grozi amputacja, bo materiał może zastąpić nawet kilkunastocentymetrowy ubytek w kości, a po kilku miesiącach łączy się z nią.
– Proszek hydroksyapatytowy o nazwie handlowej GoHAp powstaje poprzez syntezę mikrofalową w reaktorze ciśnieniowym, gdzie w bardzo szybki sposób podgrzewamy i chłodzimy płyn reakcyjny związków chemicznych, otrzymując tym samym zawiesinę nanohydroksyapatytu w wodzie. Po wysuszeniu tego produktu otrzymujemy proszek, który może być dalej przetwarzany do naszych zastosowań – tłumaczy Bartosz Woźniak.
Proszek hydroksyapatytu może być wykorzystany jako składnik mas stomatologicznych, cementów kostnych lub posłużyć do wytworzenia specjalnych powłok na implantach za pomocą rozprysku termicznego czy chemicznego osadzania z fazy gazowej.
– Technologia ultradźwiękowego pokrywania implantów umożliwia nam pokrycie implantów bardzo cienką warstwą hydroksyapatytu lub innych związków. Taka warstwa jest 10 tys. razy mniejsza niż średnica włosa ludzkiego. Organizm ludzki ma niezwykłe zdolności regeneracyjne, jednak w przypadku, gdy jest zbyt duży ubytek kostny po ciężkim urazie lub nowotworze, trzeba stosować rusztowania kostne, które wspomagają regenerację takich dużych ubytków – przekonuje Bartosz Woźniak.
Duża porowatość hydroksyapatytu sprawia, że może być stosowany jako rusztowanie dla komórek macierzystych pochodzących ze ścian ubytku kostnego. Jednocześnie biomateriał regeneruje też kości. Jego zastosowanie w różnego rodzaju operacjach jest niemal nieograniczone. Po namoczeniu, np. w soli fizjologicznej, materiał staje się giętki, można go dowolnie kształtować, a po umieszczeniu w danym miejscu materiał się nie przesuwa.
W badaniu opublikowanym w „Artificial Cells, Nanomedicine and Biotechnology Journal” wskazano kliniczną skuteczność sztucznej kości nanohydroksyapatytu, a uszkodzona kość pacjentów wykazywała dobrą biokompatybilność ze sztuczną kością Nano-HA, bez skutków ubocznych i powikłań.
– Nasze materiały na bazie nanotechnologii stosujemy już w weterynarii przy współpracy z klinikami weterynaryjnymi, a w przeciągu kilku lat jesteśmy pewni, że zagoszczą na dobre na rynku medycyny ludzkiej – zapowiada Bartosz Woźniak.
Analitycy MarketsandMarkets szacują, że rynek hydroksyapatytu HAp będzie wart blisko 3 mld dol. do 2023 roku.
Czytaj także
- 2024-04-30: Miliony Polaków klikają w linki wyłudzające dane i pieniądze. Liczba oszustw w internecie będzie rosnąć
- 2024-03-28: Postęp technologiczny rewolucjonizuje pracę specjalistów ds. finansów. Stają się strategicznymi doradcami biznesu
- 2024-03-27: Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego ws. sztucznej inteligencji będzie ogromną zmianą na tym rynku. Brakuje wciąż regulacji dotyczącej praw autorskich
- 2024-03-19: Banki przypominają dziś firmy softwarowe. Ich funkcjonowanie coraz bardziej oparte na nowych technologiach
- 2024-03-14: M. Boni: Potrzebujemy planu wdrożenia nowego aktu o sztucznej inteligencji. To może być zadanie polskiej prezydencji w UE
- 2024-04-11: Europie nie udaje się dogonić USA i Chin w rozwoju sztucznej inteligencji. Nie wykorzystujemy skali jednolitego rynku cyfrowego
- 2024-03-18: Sztuczna inteligencja coraz bliższa ludzkiemu sposobowi przyswajania wiedzy. Naukowcy opracowali model, który uczy się języka tak jak dzieci
- 2024-02-27: „Antyplagiat” z nową funkcją wykrywania treści pisanych przez sztuczną inteligencję. Dyskusja o regulacjach w tym zakresie nabiera tempa
- 2024-02-29: Prace nad unijnym AI Act na finiszu. W kwestii regulacji sztucznej inteligencji USA czy Chiny nie podążą ścieżką Europy
- 2024-03-01: Agenci sztucznej inteligencji pomogą osobom z niepełnosprawnościami korzystać z internetu. Zastosowanie rozwiązania może być jednak dużo szersze
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Handel
Przygotowania do wdrożenia systemu kaucyjnego idą pełną parą. Przyszli operatorzy przeciwni zmianie daty na 2026 rok
Wkrótce Sejm ma się zająć nowym projektem przepisów dotyczących systemu kaucyjnego, którego start zaplanowano na styczeń 2025 roku. Przedstawione przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska zmiany dotyczą m.in. rezygnacji z podatku VAT i wprowadzenia tzw. mechanizmu podążania kaucji za produktem. – Wszystkie te zmiany oceniamy bardzo pozytywnie, one są niezbędnym elementem dla właściwego funkcjonowania przyszłego systemu kaucyjnego – mówi Aleksander Traple, prezes Zwrotka SA. Jak podkreśla, dalsze odkładanie w czasie terminu uruchomienia systemu kaucyjnego jest bezzasadne, ponieważ branża odpadowa, handel detaliczny i szereg innych podmiotów już od dłuższego czasu przygotowują się do jego wdrożenia.
Konsument
Coraz więcej Europejczyków ogranicza spożycie mięsa na rzecz produktów roślinnych. Większe wsparcie ze strony rządów i legislacji mogłoby zwiększyć ich popularność
Ponad połowa Europejczyków jedzących mięso aktywnie ogranicza jego roczne spożycie. Niemal 30 proc. co najmniej raz w tygodniu spożywa przynajmniej jedną roślinną alternatywę mięsa lub nabiału – wynika z badania ProVeg. Zmiana nawyków konsumenckich napędza branżę produktów roślinnych, ale wspomogłyby ją także zmiany systemowe, m.in. szersze dofinansowanie produkcji roślinnej kosztem mięsnej czy obniżenie podatku na żywność o niskim śladzie środowiskowym.
Zdrowie
Sport może wspomagać walkę z bezsennością. Osoby aktywne fizycznie mają mniej problemów ze snem
Osoby regularnie podejmujące aktywność fizyczną dużo lepiej śpią – wynika z wieloletniej analizy przeprowadzonej przez naukowców z Uniwersytetu w Reykjaviku. Typ i stopień trudności ćwiczeń nie mają takiego znaczenia jak właśnie regularność. To istotne nie tylko dla promowania higieny snu jako działania korzystnie wpływającego na nasze zdrowie, ale i w kontekście skuteczności terapii, m.in. w chorobach przewlekłych. Tymczasem problemy ze snem zgłasza około 40 proc. dorosłych Polaków.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.