Биоматеријал постаје важан део многих терапеутских и дијагностичких процедура, а истраживање у овој области брзо расте. Неке од најузбудљивијих области су ортопедија , офталмологија , лечење карцинома и зубна њега.
Биоматеријал је супстанца која је направљена тако да узима облик који се користи за усмеравање терапијске или дијагностичке процедуре .
Иако се многе студије о биоматеријалима раде на моделима животиња или ин витро у овом тренутку, научници предвиђају да ће се ускоро наћи у људским студијама.
Офталмологија и БиоМатериали
Амниотска мембрана (АМ) се већ дуги низ година користи у реконструктивној хирургији ока. Недавно су предложене нове технике како би замјена рожња била ефикаснија. Ова операција се често изводи када постоји трајна повреда ока узрокована болестом или хемијским опекотинама.
АМ се добија из најистакнутијег слоја плаценте и има антиинфламаторна и анти-ожиљна својства, што га чини добром заменом мембране. Међутим, АМ ткиво је наравно танко и замагљено, што може утицати на визију особе. Научници сада истражују начине за пооштравање и оптички разјашњавање АМ тако што стварају ламинат ткива. Верују да ће њихова открића помоћи унапређењу АМ на начин који боље примјењује материјал у реконструктивној хирургији људског ока.
Биоматериали за побољшање дијагностике и лечења карцинома
Такође је постигнут велики напредак у коришћењу различитих биоматеријала у лечењу карцинома. Ово укључује кориштење оригиналних материјала за утврђивање дијагнозе и прогнозе различитих карцинома, као и њихово кориштење за ефикасније давање лекова против рака.
Терапије које циљају туморе директно су препознате као пожељан начин лечења карцинома. Они су у стању да пруже веће ударце ћелијама карцинома и узрокују мање нежељених ефеката.
У циљу локализације терапије карцинома, истраживачи са Универзитета у Аделаидеу из Аустралије су дизајнирали и пројектовали 3Д титанијумски жичани имплантат са низовима наноцевака титанијума који се могу учитати са леком за канцер и служе као уређај за испоруку лекова. Њихове студије показале су да када се терапија карцинома испоручује новим имплантатима, ћелије рака дојке су мање веровале да ће преживети. Током свог истраживања, три дана након уградње имплантата, туморске ћелије су почеле да регресирају. Истраживачи такође наглашавају да би овај нови хемотерапеутски приступ могао бити прилагођен другим врстама рака у будућности.
Достављање лекова на тачан положај лезије је приступ који се такође тестира у другим областима медицине. На пример, бактеријске инфекције отпорне на лекове, које су постале све већи проблем због превелике употребе антибиотика, могу се третирати користећи најновија достигнућа у биоматеријалима. Сребрна уграђена месопорозна силикатна нано возила већ су коришћена на моделима мишева како би пружали антибиотике у подручја отпорне инфекције.
У истраживањима животиња показало се да су наноплатформе врло ефикасне у убијању бактерија, истовремено користећи и сребро и антибиотске агенсе.
Инжењеринг ткива
Др. Таниа Левингстоне из Краљевског колеџа хирурга у Ирској (РЦСИ) истражује још једну узбудљиву област истраживања биоматеријала. Левингстон је део Истраживачке групе за кости и ткива. Ова група је направила значајан напредак у дизајнирању материјала који може помоћи у регенерацији оштећених зглобова. Истраживачки тим је удружио снаге са истраживачким центром АМБЕР ( Адванцед Материалс анд БиоЕнгинееринг Ресеарцх) и развио 3Д вишеслојну порозну скеле која се састоји од колагена, хидроксиапатита и хијалуронске киселине.
Све ове супстанце су присутне у здравом зглобу и имају потенцијал да активирају ћелије тела за поправку оштећених зглобова.
У својим најновијим истраживањима, ирски истраживачи су тестирали једињење на 15-месечној чистоћи. Коњ је патио од дегенеративне болести оба коленског зглобова познатог као остеоцхондритис диссецанс. Неки случајеви овог стања могу бити тако озбиљни код животиња да их треба еутанизирати. После рутинске артроскопске процедуре која је уклонила нестабилне фрагменте колена, вишеслојне скеле су имплантоване у коњске зглобове. Као резултат, формирана је нова кост и хрскавица, што је откривено истраживањем пет месеци након почетне процедуре. Млади коњ са ранијим мршавим изгледима сада се враћа на тренинге за догађаје са скоковима.
Материјал је патентиран и сада је познат као ЦхондроЦолл. То је други производ тима у области регенерације костију. Претходно су направили и тестирали скелет за регенерацију костију назван ХидрокиЦалл, који је већ ЦЕ одобрен и доведен је на тржиште од почетне компаније из РЦСИ, званог СугарЦолл Тецхнологиес. ЦхондроЦолл тренутно чека регулаторно одобрење, а очекује се да ће прве студије о људима са остеохондралним оштећењима започети у блиској будућности.
Сузбијање зубног раста
Истраживачи са Универзитета у Пенсилванији разматрају боље начине уклањања зубне плоче која понекад може изазвати упадање зуба. Инжинирали су каталитичке наночестице са пероксидом подобном активношћу која може узнемиравати заштитну матрицу која окружује бактерије које се налазе у устима. Ова нова стратегија до сада је тестирана на моделима глодара и показала значајно смањење распадања зуба. Тим се нада да ће ускоро примијенити ово знање за лијечење оралне болести код људи. Они предлажу могућност укључивања каталитичких наночестица са пероксидом у комерцијалне производе за зубе и пасте за уста као нова антиплакуе стратегија у борби против распадања зуба.
Извори:
Давид Ф, Левингстоне Т, О'Бриен Ф, ет ал. Побољшано зацење костију имплантацијом скелета колагена-хидроксиапатита у третману велике мултилокулиране мандибуларне аневризмалне костне цисте у чистој боји. Јоурнал оф Тиссуе Енгинееринг & Регенеративе Медицине [серија онлине]. Октобар 2015; 9 (10): 1193.
Гао Л, Лиу И, Коо Х, и др. Нанокатализатори промовишу деградацију биофилмске матрице Стрептоцоццус мутанс и побољшавају убијање бактерија како би сузбили зубни каријес ин виво. Биоматериали [серијски онлине]. 29. мај 2016; 101: 272-284.
Харииа Т, Танака И, Иококура С, Наказава Т. Транспарентне, еластичне ламинате хумане амниотске мембране за трансплантацију рожњаче. Биоматериали, [серијски онлине]. Септембар 1,2016; 101: 76-85.
Каур Г, Виллсморе Т., Евдокиоу А, ет ал. Титаниум жичани импланти са низовима наноцевака: Студијски модел локалног лечења карцинома. Биоматериали [серијски онлине]. 1. септембар 2016 .; 101: 176-188.
Меллер Д, Пауклин М, Тхомасен Х, Вестекемпер Х, Стеухл КП. Амнионска трансплантација мембране у људском оку. Деутсцхес Арзтеблатт Интернатионал. 2011; 108 (14): 243-248. дои: 10.3238 / арзтебл.2011.0243.
Стацк Ј, Левингстоне Т, Давид Ф, ет ал. Поправка великог остеохондритиса уништава лезије коришћењем новог вишеслојног ткивног конструисаног конструкта у атлетичарку коња. Часопис за ткивно инжењерство и регенеративну медицину [серијски онлине]. 20. мај 2016; Доступно од МЕДЛИНЕ, Ипсвицх, МА. Приступио 11. јуна 2016.
Ванг И, Динг Кс, Гу Х, и др. Антибиотички оптерећени, сребрни језгро уграђени месопорозни силика нано возила као синергијски антибактеријски агенс за лечење инфекција отпорних на лекове. Биоматериали [серијски онлине]. 2. јун 2016; 101: 207-216.