Vědci vyvíjejí svítící prsní implantáty ze želatiny. Mají být šetrnější k tělu a viditelné na rentgenu
Čeští vědci se podílejí na vývoji prsních implantátů, které jsou k tělu šetrnější. Jsou na bázi želatiny a postupně se v těle přemění na lidskou tkáň. A právě naši experti z Ústavu organické chemie a biochemie našli způsob, jak monitorovat tuto postupnou přeměnu a to například na magnetické rezonanci. Práci zveřejnil prestižní vědecký časopis ACS (Applied Engineering Materials).
„Zde vidíme nejrůznější orgány myši a na dvou místech implantát, jeden je s naší přísadou. Ten námi zvýraznění se na magnetické rezonanci krásně zobrazí, a tím pádem není žádných pochyb, kde se nachází,“ popisuje Ondřej Groborz z Ústavu organické chemie biochemie Akademie věd.
Vědci vyvíjejí svítící prsní implantáty ze želatiny. Budou viditelné na rentgenu a šetrnější k tělu
Počítač může i vypočítat, jak implantát postupuje v čase. „Můžeme si nechat vypočítat, kolik tam toho signálu postupně je a to vidíme na dalším obrázku. Postupně ten signál klesal. Vidíme, že během nějakých dvou set dní ten signál klesl asi na 40 procent původního signálu,“ říká Groborz.
To znamená, že za zhruba tři čtvrtě roku z implantátu ubylo zhruba 60 procent a byl nahrazen nově vzniklými tkáněmi.
„Implantát je z želatiny. Tu získáváme z kolagenu, což je protein, který se normálně nachází v mezibuněčném matrixu a proto umožňuje, že na materiálu rostou buňky a jsou na něm schopny růst i tkáně, což je relativně nová metoda,“ přibližuje Kristýna Kolouchová z belgické Univerzity v Gentu, kde vyvíjejí materiály pro takzvanou regenerativní medicínu.
Kosti i lidská kůže. Brněnští vědci vyvíjí plast, který se rychle rozpadne a pomůže hojení
Číst článek
Vysvětluje, že materiál implantují do těla často s kmenovými buňky pacienta, které jsou naprogramovány tak, aby vytvářely konkrétní tkáň. Ta znovu roste, zatímco materiál by měl postupně degradovat nebo se rozpadat a odcházet z těla.
Viditelný na rentgenu
Proto je důležité vědět, co přesně se v těle děje. Jestli nové buňky rostou podle očekávání a nikde nezůstává zbytek implantátu. Želatina se ale musí nejdříve upravit.
„Chemicky jí modifikujeme tak, aby byla schopna zesíťovat pod UV zářením, což potom vytvoří tzv. hydrogel. To je materiál, který je schopný nasáknout velmi velké množství vody, je velice měkký, ale zároveň se v té vodě už nebude rozpouštět. Jeden z takových nejznámějších příkladů hydrogelu jsou například kontaktní čočky,“ říká.
Dosavadní výzkumy potvrzují, že želatina se rozpadá stejně rychle jako se tvoří nová tkáň. A podle konkrétního použití v lidském těle to trvá různě dlouho.
„Pro tukovou, prsní, tkáň by implantát měl degradovat během několik měsíců, během tří až šesti měsíců a ta tkáň by ho měla nahradit. Pro kosti a klouby by materiál měl být v těle mnohonásobně déle, třeba od půl roku až do několik let, aby ta kostní tkáň byla schopna se regenerovat,“ vysvětluje.
Díky fluorescenční značce je tento proces viditelný například pod rentgenem. Přidává se k želatině na 3D tiskárně, která vytiskne náhradu pacientovi přímo na míru. Ondřej Groborz popisuje, že hledali takové látky, které se nerozkládají za takovýchto podmínek, nejsou toxické a zároveň neobsahují rentgenokontrastní složku.
Z těla se pak fluorescenční značka vylučuje ledvinami. Na testech želatiny se značkami se podílí i První lékařská fakulta Univerzity Karlovy, kterou Groborz zároveň studuje.
„V podstatě máme pro každou zobrazovací metodu jeden vhodný materiál, takže podle toho, co by bylo nejvhodnější v klinické praxi, tak by si chirurgové mohli vybrat, jestli implantují takový implantát, který bude dobře sledovatelný na magnetické rezonanci, na cétečku, rentgenu, ultrazvuku,“ říká.
Zatím jsou ale želatinové implantáty stále ve fázi výzkumu a musejí projít pečlivým procesem, jestli jsou bezpečné. Přestože vše nasvědčuje, že ano, tak je potřeba to ověřit do maximální možné míry. Než dojde k používání na lidech, tak to může trvat ještě roky, možná desítky let. Aktuálně je nejdále vývoj prsních implantátů.
