Zespół badawczy: Katarzyna Szałapata, Anna Jarosz-Wilkołazka
Implantologia oraz inżynieria materiałowa są naukami, które na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat stały się bardzo ważnymi gałęziami przemysłu biomedycznego, w którym opracowywane są coraz bardziej doskonałe biomateriały polimerowe. Znajdują one zastosowanie w chirurgii plastycznej i rekonstrukcyjnej, są używane między innymi jako protezy naczyniowe i nici chirurgiczne, soczewki wewnątrzgałkowe i siatki chirurgiczne. Jednak pomimo szeregu zalet jakie możemy przypisać zabiegom chirurgicznym, podczas których używane są biomateriały polimerowe lub wszczepiane są wykonane z nich implanty, obarczone są one ryzykiem wystąpienia zakażenia w obrębie operowanego miejsca. Wszczepiane implanty są pozbawione naturalnej bariery ochronnej ze strony naszego układu immunologicznego i szczególnie narażone są na zakażenia wywoływane przez szpitalne szczepy patogenne lub bakterie towarzyszące naturalnej mikroflorze skóry człowieka. W takich przypadkach zastosowanie tradycyjnej antybiotykoterapii jest nieskuteczne, a brak podjęcia prawidłowego leczenia może prowadzić do konieczności reoperacji implantu lub nawet do śmierci pacjenta.
W celu zwiększenia potencjału aseptycznego stosowanych w medycynie biomateriałów na rynek wprowadzono protezy pokrywane nanocząsteczkami srebra lub antybiotykami. Jednak nawet one nie dają całkowitej pewności, że możliwe jest uniknięcie zakażenia wszczepianego biomateriału. W naszych badaniach otrzymujemy biomateriały, których powierzchnia została zmodyfikowana inhibitorami enzymów proteolitycznych, dzięki zastosowaniu techniki immobilizacji. Wybrane przez nas cząsteczki inhibitorów proteaz mają potwierdzone działanie przeciwdrobnoustrojowe i zaobserwowano zahamowanie aktywności bakteryjnych i grzybowych enzymów proteolitycznych, które są odpowiedzialne za podstawowe funkcje życiowe patogenów oraz są ich czynnikami wirulencji. Zaobserwowano zmiany zachodzące w strukturze powierzchni zmodyfikowanych biomateriałów, stwierdzono stabilność tak modyfikowanych biomateriałów i co jest najważniejsze, nie wykazano ich cytotoksyczności w stosunku do prawidłowych komórek ludzkich. Przeprowadzone badania dowodzą, iż obecność cząsteczek substancji biologicznie aktywnych na powierzchni zmodyfikowanych protez nie wpływa cytotoksycznie na wzrost komórek nabłonkowych, co jest kluczowe dla procesów badanych przez medycynę regeneracyjną. Ponadto zastosowanie nowego rodzaju substancji biologicznie aktywnych, w tym inhibitorów enzymów proteolitycznych, potencjalnie może pozwolić na nadanie tak zmodyfikowanym protezom właściwości przeciwzakrzepowych, które są jednym z kluczowych parametrów badanych podczas wdrażania nowych materiałów stosowanych w chirurgii naczyniowej.
Projekt NCN https://projekty.ncn.gov.pl/index.php?projekt_id=376957
