„Sztuczna kość” to polski wynalazek w dziedzinie chirurgii ortopedycznej zdolny do podboju świata, a mimo to tak mało ludzi o nim słyszało. Dzięki swoim właściwościom potrafi w mgnieniu oka wypełnić ubytek w naszych kościach skracając proces regeneracji. Czym jest ta tajemnicza substancja i dlaczego tak bardzo pożąda ją rynek bliskiego wschodu? O tym przeczytacie w poniższym artykule!
W 2005 roku do prof. dr hab. Grażyny Ginalskiej zgłosiło się dwóch chirurgów ortopedów ze Szpitala Klinicznego nr 4 w Lublinie. Wiedząc, że zajmuje się ona badaniami dotyczącymi modyfikacji biomateriałów medycznych, opowiedzieli jej o problemie dotyczącym implantacji materiałów sypkich (proszki, granulaty, łom kostny) w ubytki kostne powstałe w wyniku urazów. Według lekarzy wymienione materiały kościozastępcze, ze względu na ich formę, są nieporęczne chirurgicznie, czyli sprawiają operatorowi trudność zamieszczenia ich dokładnie w miejsce ubytku implantacji, są niestabilne w trakcie i po zabiegu, powodując wysokie ryzyko przemieszczenia z miejsca wszczepienia. Do wypełnień ubytków kostnych wykorzystywany jest często hydroksyapatyt (fosforan wapnia) granulowany lub w postaci kształtek. Prof. Ginalska wraz z dr hab. Anną Belcarz (Fot.1), posiadając duże doświadczenie z pracą z polimerami naturalnymi produkowanymi przez bakterie oraz grzyby wpadły na pomysł, by zastosować polimer cukrowcowy jako lepiszcze dla granulowanego hydroksyapatytu i w ten sposób poprawić poręczność wymienionego materiału implantacyjnego.
![](/upload/domain/23730/images/Make-Way/blog-posts/ginalska-belcarz-sztuczna-kosc.webp?2001739.200000003)
Ich badania doprowadziły do tego, że stworzyły preparat dwufazowy w składzie, który zawiera hydroksyapatyt wytwarzany w postaci granulatu chronioną procedurą oraz polimer cukrowcowy beta-1, 3-glukan zwany potocznie kurdlanem. W trakcie polimeryzacji kurdlan wytwarza strukturę potrójnej helisy, przypominającej helisę kolagenu. Dzięki temu granulowany hydroksyapatyt ma możliwość wypełnienia wytworzonej spirali. Tak w skrócie można opisać jak powstaje biomateriał kościozastępczy FlexiOss, zwany „sztuczną kością”. Materiał ten w stanie suchym przypomina w strukturze chropowatą kredę (Fot. 2), natomiast po zwilżeniu go roztworem na bazie wody zmienia swoje właściwości i staje się giętki i sprężysty. W stanie mokrym biomateriał można kroić skalpelem, co umożliwia chirurgowi w trakcie zabiegu operacyjnego dopasowanie go do kształtu ubytku. Preparat kościozastępczy jest w stanie chłonąć także krew (jest więc hemostatyczny, zapobiega tworzeniu się skrzepów), sól fizjologiczną, roztwory leków przeciwbakteryjnych oraz np. białkowe czynniki wzrostu, co może wpływać na znacznie szybszą regenerację ubytków kostnych.
![](/upload/domain/23730/images/Make-Way/blog-posts/sztuczna-kosc-2.webp?819868)
Biomateriał FlexiOss cechuje wysoka biozgodność, nieimmunogenność i nietoksyczność wobec tkanki kostnej i innych tkanek otaczających ubytek kostny. Przez swoją porowatość, jest znakomitym rusztowaniem dla komórek osteogennych (kościotwórczych) pochodzących ze ścian ubytku kostnego, ale też dla komórek macierzystych, które chirurg może nanieść w trakcie zabiegu. Tym samym więc dokonuje się odbudowa i regeneracja kości w miejscu ubytku. Cechą innowacyjną preparatu kościozastępczego jest też tzw. reaktywność jonowa. Oznacza to przyciąganie jonów wapniowych i fosforanowych z otaczającego implant środowiska i przez to odkładanie własnego hydroksyapatytu w miejscu wszczepienia. Wymienione cechy FlexiOss sprzyjają więc w miejscu ubytku intensyfikacji procesu kostnienia i regeneracji kości. Szybkość odbudowy i powodzenie zabiegu zależne jest także od wieku pacjenta, jego stanu zdrowia i metabolizmu kostnego. FlexiOss jest preparatem dedykowanym głównie do skutecznego leczenia ubytków kostnych nienarażonych na silne obciążenia mechaniczne. Jednak zwykle, w celu stabilizacji miejsca urazowego, stosuje się dodatkowe wzmocnienia w postaci blaszek i śrub.
Początkowo chirurdzy podchodzą do nowego materiału z dość dużą rezerwą, gdyż wynika to głównie z jego krótkiej obecności w obszarze medycznym. Jednakże wszystko odwraca się wraz z ilością przebytych prezentacji i szkoleń oraz pozytywnych opinii w gronie specjalistów powodując ostateczny wzrost ich zaufania do tego medykamentu.
Zastosowań takiej sztucznej kości jest wiele. Przede wszystkim odgrywa ważną rolę w ortopedii i chirurgii urazowej. Swoje zastosowania może znaleźć również:
- w onkologii – jako wypełniacz ubytków kostnych u ludzi chorujących na nowotwory kości,
- w weterynarii,
- w chirurgii stomatologicznej i twarzowo-szczękowej – np. do wypełniania przetok ustno-nosowych, zębodołów poekstrakcyjnych.
Obecnie firma Medical Inventi SA i twórcy są na etapie rozwoju produkcji przemysłowej swojego wynalazku. Posiadają patent i certyfikat europejski dotyczący wytwarzania biomateriału na kilka krajów starego kontynentu, a także patent amerykański na maszynę do produkcji FlexiOss na szeroką skalę. Ponadto zaledwie kilka tygodni temu Medical Inventi SA otrzymała także ochronę patentową swojego wynalazku na terenie Australii, co pozwoli wejść bezpiecznie na tamtejszy rynek. Ponadto firma chce zawalczyć w najbliższej przyszłości o rynek arabski. Na dzień dzisiejszy spółka uzyskała w czerwcu dopuszczenie do sprzedaży biomateriału FlexiOss w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Dlaczego jest to tak istotne? Przede wszystkim ze względów wyznaniowych. FlexiOss nie posiada w składzie białka zwierzęcego, którego stosowanie w medycynie jest tam zabronione. W dodatku tamtejszy region posiada dużą branżę weterynaryjną, co jeszcze bardziej rozszerzy możliwość sprzedaży.
Rynek materiałów implantacyjnych jest ogromny, ale zajęty przez duże amerykańskie i europejskie koncerny farmaceutyczne, które ani myślą ustępować miejsca innym, dlatego przed twórcami jeszcze długa droga rozwoju i promowania własnego wynalazku. Spółka wraz z twórcami zamierza w przyszłości poszerzać swój asortyment o inne wersje biomateriału o nowych zastosowaniach i właściwościach.
[1] https://www.dziennikwschodni.pl/magazyn/kompozyt-badania-i-operacje,n,1000237795.html