Czytasz: Sztuczne narządy z uniwersytetu

Sztuczne narządy z uniwersytetu

Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego opatentowali nowe wynalazki: sztuczne tkanki, narządy i protezy

Wynalazek, którego przedmiotem są modyfikowane włókna na bazie polimerów syntetycznych i naturalnych, które mogą posłużyć do opracowania specjalistycznych włóknin antybakteryjnych do zastosowań medycznych opatentowali naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego:  dr Andrzej Swinarew, dr inż. Sylwia Golba, mgr Tomasz Flak, mgr Jadwiga Gabor, mgr Marta Łężniak, a także z Politechniki Łódzkiej: dr hab. inż. prof. PŁ Piotr Kulpiński, mgr inż. Aleksandra Erdman oraz inż. Bogdan Pęczek.

W diagnostyce chorób nowotworowych

Projektowane materiały są nietoksyczne, odporne na uszkodzenia i działanie promieni ultrafioletowych, mogą być wielokrotnie używane, a ich proces produkcyjny jest tani. Zbudowana z nich aparatura medyczna może być wykorzystana w diagnostyce chorób nowotworowych, a wytworzone z nich sztuczne tkanki, narządy bądź protezy znajdą zastosowanie w implantologii.

Zespół dr. Andrzeja Swinarewa: (od lewej) Mateusz Galeja, mgr Marta Łężniak, mgr Tomasz Flak, Jakub Potyka, dr Hubert Okła, mgr Klaudia Kubik, dr Andrzej Swinarew oraz mgr Jadwiga Gabor

Fot. Sekcja Prasowa UŚ
 

Jednym z narzędzi wydrukowanych przy użyciu nowego materiału jest specjalny uchwyt wykorzystywany w diagnozowaniu chorób nowotworowych górnych dróg oddechowych na podstawie analizy wydychanego przez pacjenta powietrza.

Nie dojdzie do wzrostu mikroorganizmów

Materiał, z którego wykonany został uchwyt, jest bakteriostatyczny. Oznacza to m.in., że wykonana z niego aparatura medyczna nie będzie wymagała częstej sterylizacji, ponieważ na jej powierzchni nie dojdzie do wzrostu mikroorganizmów.

 – Wiemy, że opatentowane materiały wykazują biozgodność, co oznacza, że mogą być bezpiecznie wprowadzone do organizmu człowieka. W związku z tym rozpoczęliśmy badania właściwości wydrukowanych z naszych materiałów sztucznych tkanek, narządów oraz protez – dodaje dr Andrzej Swinarew.

Najpierw należy wydrukować przy pomocy drukarki 3D model krtani będący nieco cieńszym odpowiednikiem narządu, który będzie rekonstruowany. Następnie lekarze pobierają fragment naturalnej chrząstki pacjenta, aby wprowadzić ją do organizmu razem z implantem.

– Osoby po zabiegu laryngektomii mają zazwyczaj pozostawiony niewielki fragment tej części układu oddechowego. Aby zatem dodatkowo go nie obciążać, pobierany jest fragment przegrody nosowej. Udowodniliśmy zgodność struktury chrząstki będącej budulcem krtani człowieka oraz tkanki chrząstnej nosa – wyjaśnia dr Andrzej Swinarew.

Na zdjęciu modele wykonane z opatentowanych materiałów, w tym m.in. fragment tkanki kostnej człowieka, formy uszu oraz uchwyt wykorzystywany w diagnozowaniu chorób nowotworowych górnych dróg oddechowych.

Pobrany naturalny materiał pozwala wyhodować komórki macierzyste na powierzchni sztucznego modelu krtani, a następnie zostaje wprowadzony do organizmu pacjenta. Jeśli zabieg laryngektomii był częściowy, model krtani można będzie poddać dodatkowo procesowi karbonizacji. Jak wyjaśnia naukowiec, komórki w wyniku angiogenezy, czyli procesu tworzenia się naczyń włosowatych, będą sukcesywnie absorbować węgiel zawarty w implancie. Po kilku latach sztuczna konstrukcja zostanie całkowicie wchłonięta, a w ciele pacjenta pozostanie jedynie jego naturalna chrząstka. Jeśli w wyniku choroby nowotworowej zbyt duża część krtani została usunięta, wówczas implant zostanie zbudowany z materiału o zmodyfikowanych właściwościach, a ten pozostanie w organizmie człowieka na stałe.

 – Analitycy medyczni mogą wyizolować związki świadczące o obecności komórek nowotworowych w wydychanym przez nas powietrzu, jeśli w organizmie człowieka zaszły jakiekolwiek zmiany o charakterze nowotworowym. Uchwyt wykonany z naszego materiału służy do pobierania próbek wydychanego przez pacjenta powietrza, które następnie będą analizowane pod kątem obecności śladów potencjalnych zmian nowotworowych. Co ważne, możemy je wykryć we wczesnej fazie choroby, co zwiększa skuteczność zastosowanych metod leczniczych. Dzięki temu znamy również typ nowotworu, stopień zaawansowania choroby oraz miejsce, w którym niepożądane zmiany są zlokalizowane – komentuje dr Andrzej Swinarew.

Czytaj więcej