Tytan, chemia i implanty

Rewelacyjna metoda pozwalająca uzyskiwać powierzchnie metalowe o niezwykłych właściwościach została opracowana i sprawdzona w Kanadzie. Nowe powierzchnie sprzyjają mnożeniu się i rozwojowi komórek w ludzkim organizmie.

Osiągnięcie to jest dziełem zespołu Uniwersytetu McGill w Montrealu. Kierował nim prof. Antonio Nanci. W pracach brali udział również naukowcy z brazylijskiego Uniwersytetu w Sao Paulo. Artykuł o odkryciu zamieszcza pismo "Nano Letters".

Opracowanie futurystycznej metody stało się możliwe dzięki intensywnemu rozwojowi w ostatnich latach nanotechnologii. Zespół prof. Nanci (kieruje on Wydziałem Stomatologii Uniwersytetu McGill) wykorzystał komponenty chemiczne do zmodyfikowania powierzchni tytanu – metalu wykorzystywanego w biomedycynie. Tytanowa powierzchnia pod wpływem różnych substancji chemicznych – między innymi kwasów i utleniaczy – przekształca swoją strukturę, powstają na niej mikropory, dzięki czemu staje się podobna do gąbki.

Istotną cechą nowej technologii jest sposób, w jaki udaje się oddziaływać chemicznie na powierzchnię metalu. Wystarczą niewielkie modyfikacje w zestawie czynników, które działają na powierzchnię metalu, aby powstawały na niej różne "wzory", "schematy", w zależności od tego, z jaką tkanką organizmu będzie współpracowała ta powierzchnia.

Odpowiednio przekształcona powierzchnia tytanu bezpośrednio stymuluje komórki, i to jednocześnie w dwóch kierunkach: sprzyja wzrostowi komórek pożądanych i hamuje wzrost szkodliwych.

W trakcie eksperymentów okazało się również, że w zetknięciu z nową powierzchnią rośnie aktywność genów powodujących wzrost i przyleganie do niej potrzebnych tkanek.

[srodtytul]Bez skutków ubocznych[/srodtytul]

Dzięki temu możliwe jest zrezygnowanie ze stosowania lekarstw ułatwiających wtapianie się implantu czy endoprotezy w organizm. W rezultacie możliwe jest unikanie niepożądanych efektów ubocznych wywoływanych niekiedy lekami stymulującymi wzrost komórek.

– Działając na powierzchnię tytanu różnymi substancjami, zmieniliśmy jej właściwości, można ją teraz nazwać powierzchnią inteligentną. Wchodzi ona w reakcję z komórkami, pomaga kontrolować procesy biologiczne – wyjaśnia prof. Nanci.

Dzięki nowej metodzie, można będzie stosować różne implanty na bardzo szeroką skalę. Metoda sprawi także, że implanty będą bez przeszkód akceptowane przez organizm. W znaczący sposób zwiększy się zasięg stosowania implantów ortopedycznych, stomatologicznych, a nawet w układzie krążenia.

Niekontrolowane mnożenie się komórek wokół implantu jest niepożądane. Na przykład gdy stosowane są endoprotezy naczyniowe, ważne jest ograniczenie wzrostu niektórych komórek, by nie tamować przepływu krwi.

W przypadku implantów stomatologicznych obrastające je komórki mogą formować coś w rodzaju niepożądanej kapsuły, która powoduje, że implant nie przyjmuje się. Eksperymenty przeprowadzone w Montrealu wykazały, że nowa powierzchnia redukuje tego rodzaju niebezpieczeństwa, zapobiega wzrostowi niepotrzebnych komórek.

[srodtytul]Człowiek przyszłości[/srodtytul]

– Nasze badania są rewolucyjne. Za pomocą zabiegów chemicznych zmieniamy metal, który już jest stosowany w salach operacyjnych – powiedział prof. Antonio Nanci.

W ten sposób przybliżają się czasy, gdy amerykański serial sprzed 30 lat "The Six Million Dollar Man" przestanie być fikcją. Nadczłowiek rodem z Hollywood wyposażony był w wiele elementów metalowych, które wybitnie podnosiły jego sprawność i możliwości.

[ramka][b]Wielka poprawa niewielkim kosztem[/b]

Nowa technologia znajdzie zastosowanie szczególnie w takich przypadkach jak operacja przeprowadzona w ubiegłym roku w warszawskim Instytucie Matki i Dziecka. 14-letniemu chłopcu wszczepiono endoprotezę rosnącą. Implant otrzymał Michał z Wrocławia, który choruje na raka kości. Lekarze najpierw usunęli guz, a potem wszczepili tytanowe rurki, które zastąpią kość. Nowością w tym zabiegu jest umieszczenie w endoprotezie specjalnego teleskopu z silnikami. Działa on jak magnes. Specjalnym sterownikiem, na który reaguje silnik znajdujący się w protezie, lekarze będą mogli bez dodatkowych zabiegów wydłużać endoprotezę. Jednorazowo można wydłużyć implant maksymalnie o 2 centymetry. Tytanowa rurka protezy ma ceramiczną powłokę, która zabezpiecza przed alergiami. Gdyby zastosować tytanową rurkę, której powierzchnia byłaby przygotowana metodą opracowaną w Montrealu, nie byłaby potrzebna ceramiczna powłoka osłaniająca. Szef zespołu operacyjnego profesor Wojciech Woźniak zapewnia, że dzięki zastosowaniu tej techniki pacjent będzie swobodnie chodził i uniknie bolesnych zabiegów. Endoprotezę wydłużającą wyprodukowano w Niemczech. Po raz pierwszy zastosowano ją dwa lata temu. Do tej pory kilkunastu chorym wszczepiono taki implant. Kosztuje on około 20 tysięcy euro. Zdaniem prof. Antonio Ricciego z Uniwersytetu McGill w Montrealu zastosowanie nowej technologii zwiększyłoby koszty tego rodzaju operacji w minimalnym stopniu, jednocześnie brak powikłań przyczyniłby się do dużo częstszego stosowania takich protez. [/ramka]

Zdrowie

Pozostało jeszcze 91% artykułu