Zespół z IPPT PAN: dr inż. Paweł Nakielski (kierownik), dr inż. Sylwia Pawłowska, mgr inż. Michał Pruchniewski, dr inż. Olga Urbanek – Świderska oraz dr hab. Filippo Piernini, opracowali biomateriał w postaci mikrorusztowań, który pomoże dostarczyć leki i komórki do organizmu za pomocą strzykawki.
Zgłoszenie zostało złożone w Urzędzie Patentowym Rzeczypospolitej Polskiej pod nazwą “Sposób otrzymywania wstrzykiwalnego biokompatybilnego nośnika leków, komórek lub ich kombinacji, w postaci mikrorusztowań, kompozycja do podawania przez wstrzykiwanie zawierająca wspomniane nośniki oraz jej zastosowanie”. Dodatkowo, zgłoszenie zostało rozszerzone na inne kraje w Światowej Organizacji Własności Intelektualnej. Obecnie naukowcy poszukują inwestorów i środków na dalsze badania.
Polimerowe nanowłókna znajdują coraz więcej zastosowań w medycynie z uwagi na ich podobieństwo do macierzy zewnatrzkomórkowej, czyli przestrzni w której żyją i poruszają się komórki naszych tkanek. Ponadto, ze względu na swą dużą powierzchnię właściwą, czyli duży stosunek powierzchni do ich wagi, świetnie nadają się jako rusztowania komórek lub nośniki leków. Właściwości te mogą zostać wykorzystane między innymi w produkcji opatrunków, implantów naczyń krwionośnych, materiałów antybakteryjnych oraz masek ochronnych.
Dotychczas, żeby wprowadzić do organizmu pacjenta rusztowania z nanowłókien, konieczna była operacja, która niestety jako zabieg inwazyjny niosła ze sobą ryzyko powikłań pooperacyjnych. Zespół z IPPT PAN wynalazł biomateriał z nanowłókien, który można wprowadzić do tkanki za pomocą najzwyklejszej strzykawki z igłą.
Tradycyjnie nanowłókna powstają podczas zetknięcia roztworu polimeru z wysokim napięciem. Największe ośrodki na całym świecie prowadzą takie badania m.in. w Chinach, Korei Południowej, Stanach Zjednoczonych, Japonii czy Niemczech. Warty uwagi jest fakt, że w ciągu ostatnich 20 lat liczba publikacji dotycząca elektroprzędzenia wzrosła aż 400-krotnie.
„Innowacja zespołu z IPPT PAN zaczyna się już podczas procesu wytwarzania” - wyjaśnia kierownik projektu dr inż. Paweł Nakielski – „Polega na tym, że wprowadziliśmy do procesu wytwarzania laser femtosekundowy, czyli urządzenie wytwarzające impulsy promieniowania o czasie trwania od kilku do kilkuset femtosekund (1 femtosekunda (fs) to 10–15 sekundy). Laser ten precyzyjnie wycina w uzyskanym materiale tzw. mikrorusztowania i robi w nich miniaturowe otwory. W taki sposób przygotowane mikrorusztowania, które są jedynie pięć razy większe od komórek ludzkiego ciała, umieszczane są w strzykawce. Po iniekcji do tkanki, mikroskopijne otwory w mikrorusztowaniach zapełniają komórki organizmu i zaczynają m.in. obudowywać tkankę krążka międzykręgowego dając szansę na eliminację bólu dolnego odcinka pleców.
Wynalazek był już badany przez neurochirurgów oraz ortopedów w leczeniu krążka międzykręgowego dużych zwierząt, ale opracowane przez naukowców z IPPT PAN nanowłókna mogą znaleźć również inne zastosowania np. wspomóc proces zrastania się złamanych kości. Ponadto można je stosować w szerszym zakresie np. do podawania leków, które mogłyby się w organizmie stopniowo uwalniać. Ten proces może trwać nawet kilka miesięcy, więc pacjent nie musiałby otrzymywać serii bolesnych zastrzyków lub pamiętać o połknięciu tabletki.
Zapraszamy do kontaktu z Autorami wynalazku.
Na zdjęciu, od prawej: dr Paweł Nakielski, dr inż. Olga Urbanek-Świderska oraz doktorant Michał Pruchniewski
