Materiały bioaktywne mogą zrewolucjonizować medycynę. Dzięki wysokiej zgodności z tkankami pacjenta pokryte warstwami z bioaktywnych materiałów implanty nie będą odrzucane przez organizm. Ogromną szansą dla pacjentów po wypadkach czy urazach sportowych, u których doszło do zerwania więzadła, może być zastosowanie ich sztucznych odpowiedników. Rozwiązanie, nad którym pracują Polacy, wchodzi obecnie w fazę badań klinicznych. Tymczasem bioaktywne nanocząsteczki stosowane przez naukowców pozwalają już coraz skuteczniej walczyć z problemami współczesnej medycyny, takimi jak zakażenia w okresie okołooperacyjnym.

– Sztuczne więzadła krzyżowe są wykonane z bardzo wytrzymałych polimerów, które są plecione tak, aby uzyskać wytrzymałą strukturę. Materiały te są nierozpuszczalne w tkankach ciała ludzkiego, natomiast przenoszą wszystkie obciążenia podczas ruchu stawu kolanowego. Jest to innowacyjny wynalazek w skali światowej, ponieważ do modyfikacji takiego więzadła używamy cząstek nanohydroksyapatytu, które wspomagają regenerację takiego więzadła w tkance kostnej – tłumaczy w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Julia Higuchi z Laboratorium Nanostruktur Polskiej Akademii Nauk.

Nowe biokompatybilne implanty z Polski pomogą w rekonwalescencji pacjentów po urazach więzadeł kolanowych, które są jednymi z poważniejszych kontuzji związanych ze sportami wyczynowymi, ale również rekreacyjnym uprawianiem sportu. Jak wskazuje ekspertka, urazy związane z uszkodzeniem więzadeł, szczególnie zerwania więzadła krzyżowego przedniego (ACL), występują najczęściej w przypadku młodych, aktywnych fizycznie mężczyzn w wieku 25–35 lat. W tej grupie ponad 70 proc. urazów jest związana z wyczynowym uprawianiem sportu.

Hydroksyapatyt jest jednym z materiałów, z których w naturze zbudowana jest ludzka kość. Jego syntetyczna postać może być wykorzystywana jako składnik mas stomatologicznych czy cementów kostnych, a także stanowić łącznik między implantem a tkankami ciała. To materiał o wysokiej biozgodności i mogący się łączyć z tkanką kostną. Właśnie dlatego doskonale sprawdza się w ortopedii i traumatologii. Przyszłością jego zastosowania jest jednak inżynieria tkankowa, w której materiał ten stanowi swoiste rusztowanie umożliwiające stymulowanie odbudowy tkanki i mechaniczne jej wzmacnianie.

– Sztuczne więzadła będą stosowane u pacjentów po zerwaniu więzadła krzyżowego, np. po wypadkach komunikacyjnych lub urazach sportowych. Ich zastosowanie w praktyce oznacza krótszy czas rekonwalescencji pacjentów oraz brak potrzeby przeszczepiania więzadła od pacjenta z innego obszaru ciała. Pozwala to na uniknięcie kolejnej operacji i szybszy powrót do zdrowia. Problem zerwanych więzadeł dotyczy aż 20 tys. pacjentów rocznie – twierdzi Julia Higuchi.

Badania nad więzadłami przeszły już etap badań przedklinicznych i wchodzą w etap kliniczny, z udziałem pacjentów dotkniętych urazem zerwanego więzadła. Tymczasem naukowcy z Uniwersytetu w Aston opracowali nowy rodzaj materiału pozwalający zapobiegać potencjalnie śmiertelnym infekcjom bakteryjnym, na które narażeni są pacjenci chirurgiczni. Został on stworzony na bazie bioaktywnego szkła podszywanego kobaltem, które podgrzewane jest do wysokiej temperatury, a następnie szybko schładzane i proszkowane. Testy wykazały, że materiał z dużą zawartością kobaltu zabija bakterie E.Coli w sześć godzin, dobę zajmuje mu walka z grzybami Candida albicans.

Według analityków MarketsandMarkets światowy rynek biomateriałów do 2024 roku osiągnie wartość 207 mld dol. Sama bioceramika i hydroksyapatyt zanotowały według Future Markets Insights przychody ze sprzedaży na poziomie 2,2 mld dol. w 2018 r, a do 2028 r. ma to być już 4,4 mld dol.