Rewolucyjny materiał biomedyczny!

Nowy materiał biomedyczny może pomóc chirurgom odbudować delikatne struktury ludzkiej twarzy, jak np. policzki i usta, które zostały zdeformowane w wyniku różnorodnych chorób lub wypadków. Materiał, zawierający substancje zarówno syntetyczne, jak i biologiczne, wstrzykuje się pod skórę jako ciecz, a następnie modeluje za pomocą masażu i utrwala dzięki wiązkom światła. Wynalazek ten zapowiada przełom w dziedzinie transplantologii.

Nowo wytworzony biomateriał

Tkanki miękkie są bardzo trudne do wymiany, szczególnie jeśli chodzi o twarz. W porównaniu do rekonstrukcji twarzy, odbudowa kości przy użyciu metalu i plastiku jest stosunkowo łatwa. Istniejące implanty zazwyczaj nie wystarczają w zwalczaniu większych ubytków skóry, związanych na przykład z usunięciem nowotworu.

Naukowcy amerykańscy wynaleźli nowy rodzaj materiału do transplantacji, którego będzie można użyć w rekonstrukcji większych obszarów skóry. Jest on mieszanką kwasu hialuronowego (materiału biologicznego używanego w przeszczepianiu tkanek miękkich) i glikolu polietylenowego (substancji syntetycznej). Nowy materiał może zostać wstrzyknięty pod skórę, przez co eliminuje się konieczność operacji chirurgicznej. Po umieszczeniu mieszanki pod skórą można zmieniać jej kształt, naciskając na odpowiednie partie skórne. Cały proces przypomina więc tworzenie rzeźby. Na samym końcu zmodyfikowaną skórę poddaje się działaniu światła o określonej długości fali. W wyniku takiego działania rozproszone łańcuchy polimerowe obecne w cieczy stabilizują się, usztywniając implant.

W celu umiejscowienia implantów, naukowcy wytworzyli diodę emitującą wiązki zielonego światła, które mogą wniknąć w skórę na głębokość 4 mm. Usztywnienie implantu trwa tylko 2 minuty, poza tym zabieg jest bezbolesny. Bardzo ważne w procesie jest użycie światła widzialnego, które nie powoduje takich szkód, jak promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie UV może doprowadzić bowiem do niszczenia DNA, a także śmierci komórek.

Badania nad skutecznością materiału biomedycznego

Naukowcy uważają, że nowy biomateriał może okazać się rewolucyjny w transplantacji w związku z dogłębnymi badaniami nad jego skutecznością, przeprowadzonymi nie tylko na zwierzętach, ale i na ludziach.

Aby przetestować implanty, badacze wstrzyknęli je w plecy szczurów. Następnie sprawdzili wytrzymałość kilku próbek kwasu hialuronowego i glikolu polietylenowego. Różne stężenia składników mają bowiem odmienne stopnie elastyczności i trwałości. W zależności od potrzeb, naukowcy wybierali mieszanki o określonych właściwościach. Najtrwalsze implanty wytrzymały nawet do 500 dni. Po tym czasie substancja została zaabsorbowana przez ciała gryzoni. Oznacza to, że implanty można wymieniać nawet po roku. Dodatkowo, możliwe jest, że biomateriał stanie się podstawą mających się odrodzić tkanek.

Poza testami na zwierzętach, badacze wykonali pilotażowe badania kliniczne. Naukowcy wszczepili implanty w brzuchy trzech pacjentów, którzy mieli przejść liposukcję. W ich przypadku implant wytrzymał 12 tygodni. Jedynym problemem było wystąpienie stanu zapalnego w okolicy wszczepionego materiału. Takie zapalenie mogło być wynikiem podrażnienia spowodowanego sztywnością implantu, reakcją na substancje chemiczne w nim zawarte lub wytworem tkanki tłuszczowej okalającej implant. Badacze uważają jednak, że taki problem można łatwo rozwiązać.

Następnym krokiem naukowców będzie wykonanie próby klinicznej na szeroką skalę. Dodatkowo, badacze będą pracować nad redukcją związków syntetycznych we wszczepianej substancji. Zastosowanie takiego rodzaju transplantacji w leczeniu klinicznym jest tylko kwestią czasu.