Brnenskí vedci vyvíjajú plasty, ktoré sa po krátkom čase samé rozpadnú. Využívať ich chcú pri hojení rán na ľudskom tele alebo pri dávkovaní liekov. Experti dokážu určiť, aké stabilné bude určité spojenie molekúl v umelej hmote. A navrhnú napríklad také, ktoré sa rozložia iba za šesť týždňov. Ako uviedla vedkyňa: „Vieme do nich zamiešať aj rôzne liečivá tak, aby sa v tele urýchľovalo hojenie.“
Ako ukázala Lucy Vojtová z inštitútu CEITEC a Vysokého učenia technického v Brne: „Máme tu ukážky implantátov, ktoré vyrábame. Toto sú implantáty kostí, tu napríklad lebečná kosť.“ Spolu s kolegami vyvíja špeciálne umelé hmoty, ktoré môžu slúžiť v ľudskom tele ako dočasná náhrada. Ďalej vysvetlila: „V tele sa vstrebajú a tá kosť sa sama zregeneruje.“
Liečivo v plaste
Zloženie materiálu vedci potrebujú stanoviť tak, aby sa za pomerne presný čas rozložil na oxid uhličitý a vodu. „U kostí môže byť doba stanovená na šesť týždňov, na kožu stačia tri alebo dva týždne. Každá tá aplikácia potrebuje inú dobu degradácie a to je to, čo my tu robíme.“
Správnu dobu dokážu spočítať: „Robíme testy v simulovaných telesných tekutinách, podľa toho nastavujeme dobu degradácie. Vieme tam zamiešať aj rôzne liečivá, tak, aby to telu pomáhalo a urýchľovalo to hojenie.“
Súčiastky a implantáty do ľudského tela by odborníci chceli vyrábať na mieru pomocou 3D tlačiarne. To ale nie je úplne jednoduché, vysvetľuje Pavel Janál z CITEC a VUT.
Tlač v 3D tlačiarňach
Mnoho hmôt, ktoré vedci vymýšľajú pre ľudské telo, patrí medzi takzvané hydrogély. Je to vynález českých odborníkov Drahoslava Lima a Otta Wichterleho a jeho prípravu doslova zvládnu aj malé deti, ako Lucy Vojtová často predvádza na popularizačných akciách.
Ako vysvetlila Vojtová pokus pre deti: „Tu máme polyvinylalkohol, to má veľa hydroxylových skupín, na to dávame bórax, sieťovadlo, a vytvoria sa tam silné vodíkové interakcie medzi bóraxom a polyvinylalkoholom.“
Od výroby klasického hydrogélu sa to však príliš nelíši. Ako ďalej dodala Vojtová: „Vždy hydrogél je polymér, ktorý musíte zosieťovať, to znamená, že chemicky musíte prepojiť jednotlivé makromolekuly, aby vedeli absorbovať obrovské množstvo vody, ale vo vode sa nerozpúšťal. Takže princíp je úplne rovnaký pri všetkých polymérnych materiáloch a môže byť transparentný aj netransparentný, dlhotrvanlivý, ktorý sa nerozkladá vôbec, alebo ten, ktorý sa za chvíľočku rozloží. Takým typickým hydrogélom je želatína na torte, to pozná určite každý. A želatínu tým, že ju zahrejete, tak ju musíte chemicky zosieťovať a potom je stabilná na torte, aby sa vám neroztekala. Takže ten princíp je podobný.“
Hydrogélové súčiastky a implantáty do ľudského tela by odborníci chceli vyrábať na mieru pomocou 3D tlačiarne. To ale nie je úplne jednoduché.
Ako vysvetlil Pavel Janál z CEITEC a VUT: „Používame nami modifikované 3D tlačiarne, ktoré tlačia za studena. Materiály sú modifikované napríklad nejakými rastovými faktormi, ktoré by za tej teploty prišli navnivoč. Týmto je to unikátne. Náš spôsob nie je úplne bežný. Kolega vyvinul úplne nové tlačové hlavy.“
Podľa Pavla Janála už o tlačené implantáty majú lekári záujem. Aby ich ale mohli používať pre svojich pacientov, budú musieť prejsť ešte náročnými klinickými skúškami.
Zdroj: https://radiozurnal.rozhlas.cz; https://www.irozhlas.cz; https://www.ceitec.cz, zverejnené: 27. 7. 2023, autor: rpa
