Implantáty vznikají v mezinárodní spolupráci, testovat se budou v Číně.

Kratší verzi tohoto textu najdete zde. 

Vědci ze Středoevropského technologického institutu VUT (CEITEC VUT) v Brně vyvíjejí speciální keramický materiál pro výrobu náhrad čelistních kostí.

Vyrábějí keramické granulky, které bude možné naplnit unikátním biopolymerem a v podobě roztoku je použít jako „inkoust“ do 3D tiskáren. Ty vytisknou keramický implantát čelistní kosti tak, aby odpovídal konkrétním potřebám jednotlivých pacientů.

3D tiskárny jsou hitem technického vývoje posledních let – jsou to přístroje, které podle programu vytvářejí trojrozměrné objekty z vhodného materiálu „tiskem“ po vrstvách.

Evropský grant na tento výzkum získali odborníci z moravské metropole ve spolupráci s německými, švédskými, španělskými a čínskými experty.

Výzkum kombinuje některé již používané technologie a jejich využití v medicíně v souladu se současným trendem snižování nákladů na léčbu.

Unikátní polymer z Německa do brněnských granulek

Vědci ze skupiny Pokročilé keramické materiály CEITEC VUT navázali spolupráci s lékaři z Německa, kteří mají patentovaný unikátní biopolymer. Jde o látku, která významným způsobem dokáže nastartovat a následně podpořit schopnost regenerace kostí.

Člen brněnské výzkumné skupiny David Salamon zase umí vyrobit keramické granulky s dírkou, kterou je možné tímto biopolymerem naplnit.

Ve Švédsku zase pilují metody snímání poranění kosti od scanování po 3D modelování. Další vědci z Brna pracují na vývoji nejlevnější a nejefektivnější metody tvarování čelisti z keramiky.

Experti z Pekingské nemocnice jsou připraveni poskytnout zázemí a pacientskou základnu pro řešení reálných problémů v každodenní lékařské praxi.

Lepší hojení

„Naším cílem je nahradit poškozenou čelist keramickou tak, aby přesně odpovídala potřebám pacienta. Musíme tedy vyrobit přesnou kopii, kterou pak naplníme látkou podporující hojení,“ přibližuje výzkum profesor Karel Maca z CEITEC VUT.

Konkrétní pacient, například po autonehodě, dostane čelistní náhradu vytvořenou na základě scanu, která mu přesně padne. Díky bioaktivnímu polymeru umístěnému v keramických granulkách bude tělo schopno implantát čelistní kosti přijmout bez nežádoucích účinků a navíc rychleji nastartuje proces hojení.

Lékař současně dostane přesný 3D obrázek, který mu poslouží jako návod při samotné operaci, do kterých míst náhradu umístit. Správné umístění nové „keramické“ kosti minimalizuje poškození čelisti pacienta během operace a přispěje k rychlejšímu uzdravení.

Hledání nejlepší metody

Tým profesora Macy neplánuje přímo objevovat nové metody, pouze využijí a zkombinují ty stávající tak, aby minimalizovali náklady na výrobu keramických náhrad čelistí a následně všech kostí. Na jejich vývoji může pracovat díky finančním prostředkům z evropského programu FP7.

„Chceme otestovat dostupné metody výroby přesných keramických tvarů a najít tu, která je pro účely využití při operacích nejvhodnější a nejlevnější,“ vysvětluje David Salamon, který se po mnoha letech v zahraničí vrátil zpět do ČR.

Další plán: 3D tisk kostí

„Plánujeme mimo jiné i 3D tisk kostí, kdy inkoust bude obsahovat keramické mikrogranule, které se působením vysokých teplot slepí a pozůstatky ‚inkoustu‘ degradují,“ dodává Salamon.

Mikrogranule se spojí a vytvoří implantát, zatímco inkoust, který slouží pouze pro účely tisku a pro pacienta nemá žádnou přidanou hodnotu, zmizí.

CEITEC se představuje

Středoevropský technologický institut (CEITEC) je centrem vědecké excelence v oblasti věd o živé přírodě a pokročilých materiálů . Jeho posláním je vybudování významného evropského centra vědy a vzdělanosti se špičkovým zázemím a podmínkami pro nejlepší vědecké pracovníky v Brně.

CEITEC je výsledkem spolupráce šesti brněnských univerzit a výzkumných institucí: Masarykovy univerzity, Vysokého učení technického, Mendelovy univerzity, Veterinární a farmaceutické univerzity, Výzkumného ústavu veterinárního lékařství a Ústavu fyziky materiálů Akademie věd ČR.

Celkový rozpočet projektu je 5,246 miliardy korun. Základní stavební jednotky centra tvoří 64 výzkumných skupin, které jsou soustředěny do sedmi výzkumných programů: 1. Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie, 2. Pokročilé materiály, 3. Strukturní biologie, 4. Genomika a proteomika rostlinných systémů, 5. Molekulární medicína, 6. Výzkum mozku a lidské mysli, 7. Molekulární veterinární medicína.

Čtěte také:

Třetí lidské zuby na obzoru, ovšem z pozoruhodného materiálu

Vědci z CEITEC vědci našli nejrychlejší způsob jak diagnostikovat otravu metanolem