Bioabsorbowalne nanokompozytowe granule hydroksyapatytowo-polimerowe o zwiększonej osteokonduktywności oraz właściwościach przeciwzapalnych do stosowania w leczeniu ubytków kostnych" > PRELUDIUM 20 - mgr Vladyslav Vivcharenko
numer 011
luty 2022
4

PRELUDIUM 20 - mgr Vladyslav Vivcharenko

Mgr Vladyslav Vivcharenko z Samodzielnej Pracowni Inżynierii Tkankowej i Medycyny Regeneracyjnej Wydziału Biomedycznego otrzymał dofinansowanie na realizację grantu naukowego Preludium 20 pt.: „Bioabsorbowalne nanokompozytowe granule hydroksyapatytowo-polimerowe o zwiększonej osteokonduktywności oraz właściwościach przeciwzapalnych do stosowania w leczeniu ubytków kostnych” w wysokości 209 840,00 zł. Opiekunem naukowym projektu jest dr hab. Agata Przekora-Kuśmierz, prof. uczelni.

Cel grantu naukowego

Celem tego projektu jest wytworzenie mikroporowatych nanokompozytowych granul hydroksyapatytowo-polimerowych wykazujących dużą powierzchnię właściwą, dobrą bioabsorbowalność, zwiększoną osteokonduktywność oraz właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwbakteryjne. Plan projektu zakłada również kompleksową charakterystykę właściwości mechanicznych, mikrostrukturalnych, fizykochemicznych i biologicznych wytworzonych granul.

mgr Vladyslav Vivcharenko

Dlaczego ten temat jest ważny?

Chociaż na rynku istnieje duża różnorodność materiałów do regeneracji kości opartych na ceramice wapniowo-fosforanowej, bioceramiczne granulaty  są nadal najczęściej stosowane w ortopedii i chirurgii szczękowo-twarzowej w celu wypełnienia ubytków kostnych i stymulowania procesu regeneracji. Zatem istnieje ogromna potrzeba opracowania metody wytwarzania granul hydroksyapatytowych, pozwalającej uzyskać bioabsorbowalne granule o dużej powierzchni właściwej bez efektu ubocznego w postaci cytotoksyczności wobec komórek kostnych. Dużym wyzwaniem w skutecznej regeneracji kości po implantacji bioceramiki wapniowo-fosforanowej jest również potencjalna obecność pooperacyjnych infekcji, przewlekłego stanu zapalnego i utrudnionego procesu gojenia. Co ważne, przewlekły stan zapalny w miejscu implantacji powoduje nadmierne tworzenie reaktywnych form tlenu oraz uszkodzenie oksydacyjne biomateriału i otaczających tkanek kostnych, co prowadzi do niepowodzenia regeneracji. Dlatego miejscowe dostarczanie środków przeciwbakteryjnych, przeciwzapalnych i stymulujących kościotworzenie, które są uwalniane z bioceramiki po implantacji, jest uważane za obiecującą strategię mającą na celu zapobieganie infekcjom i przewlekłym stanom zapalnym.


W tym projekcie pożądane właściwości biologiczne  nanokompozytowych granul planujemy osiągnąć poprzez inkorporację witaminy C (silnego przeciwutleniacza i stymulatora syntezy macierzy pozakomórkowej kości) i pochodzącego z olejków eterycznych R-(+)- limonenu, który ma działanie przeciwzapalne, przeciwutleniające, przeciwbakteryjne i stymulujące kościotworzenie. Natomiast w celu uniknięcia efektu cytotoksycznego związanego z wysoką reaktywność jonową ceramiki spiekanej w niskiej temperaturze, nanokompozytowe granule będą wytwarzane przy użyciu spiekanego w wysokiej temperaturze nanohydroksyapatytu (1100 ° C).

autor: mgr Vladyslav Vivcharenko
z Samodzielnej Pracowni Inżynierii Tkankowej i Medycyny Regeneracyjnej
© 2022 Centrum Symulacji Medycznej UM w Lublinie