• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Kompozyt, który zastępuje ubytki kostne, badany u ludzi

    27.12.2011. 00:19
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Rozpoczęły się badania zastosowania u ludzi kompozytu, który może zastąpić ubytki kostne. Materiał nazywany "sztuczną kością", opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, pomyślnie przeszedł już badania na zwierzętach.

    "Mamy zgodę komisji bioetycznej na przeprowadzenie takiego eksperymentu i zaczęliśmy ten eksperyment wykonywać w chirurgii twarzowo - szczękowej. Pierwsze osoby mają wszczepiony implant" - powiedziała kierownik katedry i zakładu Biochemii i Biotechnologii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie prof. Grażyna Ginalska.

    Badania obejmą 25 pacjentów. Wynaleziony przez lubelskich naukowców kompozyt wszczepiony jest już osobom, którym chirurgicznie usunięto torbiele przy szczęce, a powstały w tym miejscu ubytek uzupełniono kompozytem.

    Pacjenci będą systematycznie badani, lekarze i naukowcy będą sprawdzać, czy materiał jest przyjmowany przez organizm ludzki i spełnia swoje zadanie. Jak przewiduje prof. Ginalska o tym, czy kompozyt jest bezpieczny, można będzie mówić ewentualnie po około dwóch latach. Jeśli rozpoczęty eksperyment się uda, to można będzie rozpocząć badania kliniczne w kilku ośrodkach w Polsce. "To potrwa kilka lat" - dodała.

    Jak podkreśla prof. Ginalska, sporo materiałów kościozastępczych jest dostępnych na rynku, ale wynaleziony przez lubelskich naukowców kompozyt wyróżnia to, że jest bardzo plastyczny, daje się łatwo implantować, a chirurgowi łatwo dopasować go do kształtu ubytku kostnego.

    Kompozyt powstaje na bazie granulatu hydroksyapatytowego, który został wytworzony w Instytucie Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo - Hutniczej. Hydroksyapatyt to minerał będący składnikiem różnych szkieletów np. korali, kości ludzkich lub zwierzęcych.

    Będący związkiem nieorganicznym hydroksyapatyt lubelscy biochemicy i biotechnologowie połączyli z organicznym polimerem cukrowym. Kompozyt ma strukturę podobną do kości; w stanie suchym jest twardy, a po nasączeniu staje się miękki i plastyczny. Po wszczepieniu implantu materiał organiczny - polimer cukru - jest rozkładany w organizmie, a w to miejsce zasiedlają się komórki kostne (osteoblasty). Badania wykazały, że materiał nie jest toksyczny, nie ma też właściwości alergizujących.

    Wszczepienia kompozytu zwierzętom przy operacjach stomatologicznych w Klinice Chirurgii Zwierząt Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie dały pomyślne wyniki. "Zwierzęta przyjmowały ten materiał bardzo dobrze. Można powiedzieć, że materiał się sprawdził, sprzyja kostnieniu, tworzeniu blaszek kostnych" - zaznaczyła prof. Ginalska.

    Kompozyt wynaleziony przez lubelskich naukowców mógłby być wykorzystywany m.in. w uzupełnianiu ubytków kostnych u ludzi np. po usunięciu fragmentu kości zajętych przez komórki rakowe, czy w stomatologii np. jako materiał wypełniający zębodół, na którym można byłoby osadzać implanty zębów.

    Jednak prof. Ginalska zastrzega, że do ewentualnego wdrożenia tego materiału do produkcji jeszcze daleka droga i wiele lat badań. "Wynalazki w biotechnologii, biochemii, naukach medycznych są badane przez długi czas. To długotrwały proces i bardzo kosztowny" - zaznaczyła.

    Poszukiwania substancji, która dałaby możliwość modyfikacji hydrosksyapatytu i uplastycznienia materiału naukowcy prowadzili przez około 10 lat. Wytworzenie kompozytu zajęło im dwa lata. Opracowany przez nich materiał został już objęty ochroną patentową w Polsce, trwają starania, aby objąć go patentem europejskim.

    Za wynalezienia kompozytu prof. Ginalska otrzymała wyróżnienie w konkursie "Wynalazczyni 2011" organizowanym przez Naczelną Organizację Techniczną, Urząd Patentowy RP, Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów oraz Redakcję "Przeglądu Technicznego".

    PAP - Nauka w Polsce

    ren/ ula/ agt/


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Materiał kompozytowy, kompozyt − materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą, czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze, które gwarantuje jego spójność, twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, a drugi, tzw. komponent konstrukcyjny zapewnia większość pozostałych własności mechanicznych kompozytu. Beton – kompozyt powstały ze zmieszania spoiwa (cementu) i wypełniacza (kruszywo) oraz ewentualnych domieszek nadających pożądane cechy. Jest jednym z najbardziej powszechnych materiałów budowlanych we współczesnym budownictwie. Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

    Magnetyzacja (namagnesowanie) jest właściwością materiałów (m.in. magnesów), która opisuje pole magnetyczne wytwarzane przez materiał. Przez magnetyzację rozumie się także wielkość fizyczną określającą wytwarzane przez materiał pole magnetyczne, definiuje się ją przez określenie momentów magnetycznych wytworzonych w jednostce objętości. Głównymi składnikami magnetyzacji są orbitalne i spinowe momenty magnetyczne elektronów. Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

    Obróbka erozyjna - rodzaj obróbki danego materiału, która polega na usunięciu określonej części materiału, przy jednoczesnym wykorzystaniu w tym procesie wszelkich zjawisk erozyjnych. Obróbka erozyjna jest stosowana do kształtowania materiałów bardzo trudno skrawalnych oraz nieskrawalnych. Ten proces jest wykonywany na drążarkach. Materiał rodny jest terminem używanym w odniesieniu do nuklidów które generalnie nie podlegają wymuszonemu rozszczepieniu (nie są rozszczepialne przez neutrony termiczne) ale z których materiał rozszczepialny jest generowany przez absorpcję neutronów i kolejne po niej przemiany jądrowe. Materiały rodne które występują naturalnie i mogą zostać przekształcone w materiał rozszczepialny przez promieniowanie neutronowe w reaktorze jądrowym obejmują:

    Epoksydowy materiał kompozytowy (CEM → composite epoxy material (ang.)) − materiał kompozytowy zazwyczaj wykonany z paru powierzchni tkanin szklanych, włókniny szklanej, jak i papieru połączonych żywicą epoksydową. Dla potrzeb elektroniki kompozyt pokrywa się jednostronnie, lub z obu stron warstwą miedzi np. 18, 35 lub 70 mikrometrów. Po naniesieniu (nadrukowaniu) ścieżek i punktów lutowniczych płytka zostaje wytrawiona. Tak obrobiony materiał jest obwodem drukowanym (PCB) i może być bazowym elementem konstrukcyjnym chassis dla urządzeń elektronicznych takich jak: telewizor, radioodbiornik, radiostacja, monitor i laptop. Materiały funkcjonalne – materiały zmieniające kształt i właściwości fizyczne pod działaniem pól zewnętrznych:

    Nadlew – naddatek technologiczny metalu lub innego tworzywa. Celem nadlewu jest skompensowanie ubytku metalu, który występuje przy odlewaniu, co powoduje powstawanie braków (odlew który nie spełnia założeń projektanta). Ubytek ten jest spowodowany rozszerzalnością cieplną metali. W miarę jak metal zalany do formy stygnie jego objętość maleje (metal kurczy się). Metal, wypełniając powstałą lukę, zasysa jeszcze ciekły materiał z warstw znajdujących się powyżej, co powoduje powstanie jamy skurczowej. Nadlew ma za zadanie zasilić odlew w metal, czyli spowodować, aby wada odlewnicza skupiła się bezpośrednio w nim. Następnie jest on odcinany, przetapiany i wykorzystywany ponownie.

    Wzmacniacz fotograficzny – materiał chemiczny służący do podniesienia kontrastu z wywołanego już materiału fotograficznego w procesie fotografii tradycyjnej. Wzmaczniacza używa się tylko w przypadkach kiedy proces wywołania materiału lub czas jego naświetlenia był za krótki. Najczęściej wzmacniacz fotograficzny jest używany wobec materiałów negatywowych.

    Czarny proch – rodzaj prochu wynaleziony w Chinach w IX wieku, będący praktycznie jedyną znaną mieszaniną pirotechniczną miotającą aż do połowy XIX wieku. Dzisiaj został już prawie całkowicie wyparty przez bardziej efektywne materiały, takie jak proch bezdymny. Proch czarny był też używany w roli kruszącego materiału wybuchowego - obecnie też jest wyparty z tych zastosowań, np. przez trotyl. Cały czas jest jednak wytwarzany, używa się go obecnie głównie w sztucznych ogniach, silnikach rakiet modelarskich oraz replikach broni czarnoprochowej (ze swojej natury głównie odprzodowej). Cięcie – jest to operacja rozdzielania materiału. Zaliczana jest do jednego z procesów obróbki plastycznej, polegającego na oddzielaniu jednej części materiału od drugiej. Cięcie stosowane jest najczęściej w obróbce materiałów, która polega na wytworzeniu takiego stanu naprężenia w żądanym miejscu, aby nastąpiło w nim pęknięcie obrabianego przedmiotu.

    Właściwości materiałowe – cecha każdego materiału zdefiniowanego jako kompozycja chemiczna w określonych warunkach fizycznych. Zależnie od warunków fizycznych, wartości właściwości materiałowych dla pojedynczego materiału mogą być różne. Nie są to więc właściwości materiału takie, jak np. skład chemiczny.

    Dodano: 27.12.2011. 00:19  


    Najnowsze