Bioimplant - element medycy przyszłości - już odtwarza ubytki tkanki kostnej
 Rozmowa z dr inż. BARBARĄ OSTROWSKĄ, Prezesem Zarządu Materials Care Sp.
z o.o., Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej – nominowaną wraz z Zespołem
do Nagrody Prestiżu RENOMA ROKU 2015 w kategorii WYNALAZCA
Innowacyjne rozwiązania z
zakresu biomateriałów i inżynierii tkankowej zdobywają coraz większy udział w rynku implantów,
dzięki ich istotnym zaletom wobec stosowanych powszechnie przeszczepów kości od pacjenta lub dawcy.
Przy notowanym wysokim wzroście rynku tych rozwiązań (ok. 15% względem 10% wzrostu rynku wszystkich
przeszczepów kości) produkt może w przyszłości objąć znaczące udziały w rynku. Dlatego też grupa
wynalazców z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej postanowiła skomercjalizować
opracowany bioimplant i wprowadzić go na rynek za pośrednictwem spółki typu spin-off MaterialsCare,
której twórcy są udziałowcami. Skład zespołu stanowią: dr Barbara Ostrowska - prezes, dr Michał Woźniak -
wiceprezes, prof. Wojciech Święszkowski - autor wynalazku i koordynator projektu, dr Ida
Dulińska-Molak, dr Jakub Jaroszewicz, Karol Szlązak i Bartosz Wysocki. Zespół MaterialsCare - twórcy technologii drukowanych na wymiar lub
niestandaryzowanych implantów pozwalających na rekonstrukcję tzw. ubytków krytycznych kości. Od
lewej: mgr Przemysław Oberbek (doktorant), mgr inż. Bartłomiej Wysocki (doktorant), dr Ida
Dulińska-Molak, dr inż. Michał J. Woźniak - wiceprezes, dr inż. Barbara Ostrowska - prezes, mgr
inż. Karol Szlązak. W zespole są również: prof. nzw. dr hab. inż. Wojciech Święszkowski, autor
wynalazku i kierownik grupy oraz dr inż. Jakub Jaroszewicz. Fot.
MaterialsCare
PRESTIŻ Pani doktor, opracowana przez Pani
zespół niezwykle innowacyjna technologia pozwala na wytworzenie nowatorskiego produktu inżynierii
tkankowej – bioimplantu, który ma wspomóc regenerację i odtworzenie nawet znacznych ubytków
kostnych. Czy to możliwe, by sztuczny implant wspierał naturalne odtworzenie tkanki kostnej?
Dr inż. BARBARA OSTROWSKA Możliwe, ponieważ przed operacją
implanty mogą być zasiedlane pobranymi od pacjenta komórkami. Taki bioimplant dzięki otrzymanym
właściwościom biodegradowalności, strukturze wewnętrznej oraz właściwościami mechanicznymi pozwala
na stopniowe odtworzenie tkanki w miejsce ubytku. Ale implanty mogą być również wszczepiane bez
komórek.
Cechują się czymś szczególnym? Opracowana technologia
pozwala na produkcję indywidualnie dopasowanego implantu do danego pacjenta. Dzięki temu do sali
operacyjnej dostarczany jest implant idealnie wpasowujący się w ubytek kostny. Ma on stanowić nie
tylko podporę i uzupełnienie układu kostnego, ale także rusztowanie dla naturalnej tkanki, która ma
powstać w miejsce implantu. Kluczowym zadaniem produktu jest wyeliminowanie konieczności
pozostawienia implantu – obcego materiału w organizmie. W tym celu, konieczne
jest dostarczenie przez implant szeregu funkcji, które będą wspierać naturalne odtworzenie tkanki
kostnej.
Znamy już opracowania podobnych wynalazków biodegradowalnych. Kompozyt
kościozastępczy, opracowany przez prof. Grażynę Ginalską z Zespołem, nawet nagrodziliśmy RENOMĄ ROKU
2013. Na czym polega innowacyjność waszego bioimplantu. Nasza technologia
łączy rozwiązania z zakresu inżynierii materiałowej, medycyny, biologii, technik wytwarzania CAD/CAM
oraz informatyki. Łączy dotychczas dostępne rozwiązania z opracowanymi technikami produkcji oraz
modelowania. Wykorzystywana technologia pozwala na tworzenie implantów
biodegradowalnych (z czasem implant się rozpuszcza,pobudzając organizm do produkcji naturalnej
kości, która stopniowo zajmuje jego miejsce) oraz implantów trwałych (pozostających w organizmie na
lata i przejmującego funkcję uszkodzonej kości).
Czy ze względu na biodegradowalność,
wytworzenie implantów wymaga specjalnych materiałów? Implanty
biodegradowalne na ogół wytwarzany z ulegającego rozpadowi biologicznego materiału o zwiększonej
wytrwałości, biodegradowalnych polimerów, ceramiki, metali i ich stopów oraz materiałów
kompozytowych.
Proszę w skrócie przybliżyć metodę wytwarzania.
W MaterialsCare, bazujemy na wytwarzaniu implantów metodą druku 3D. Na podstawie dostarczonych
obrazów tomograficznych lub rezonansu magnetycznego ubytku tkanki kostnej, tworzymy model,
który następnie jest wprowadzony do komputera sterującego drukarką 3D i wydrukowany.
Druk 3D implantów pozwala na otrzyma-nie implantów o określonej wielkości porów połączonych ze
sobą co pozwala na łatwiejsze wnikanie komórek do wnętrza implantu.
Technologia drukowania
i zastosowania bioimplantów na szeroką skalę, to jeszcze element medycyny przyszłości. Co ją
wyróżnia? Technologia drukowanych na wymiar (dla konkretnego pacjenta) lub
zestandaryzowanych implantów (o standardowych kształtach, leżące „na półce”), pozwala na
rekonstrukcję tzw. ubytków krytycznych kości, powstałych po usunięciu nowotworu, wypadku lub innych
chorobach. Ubytek krytyczny – jest to ubytek, który nie może być zrekonstruowany przez organizm
samoistnie – do jego regeneracji jest niezbędny implant i interwencja chirurgiczna.
Kto jest dzisiaj grupą docelową drukowanych kości? W
pierwszym profilu działalności spółki (drukowanie 3D implantów) są: gabinety weterynaryjne a w
przyszłości publiczne szpitale i prywatne kliniki (takie jak COI czy CMS), specjalizujące się
w rekonstrukcji tkanek u pacjentów onkologicznych i po traumie, ortopedii i medycynie
kosmetycznej.
Macie Państwo już praktyczne rezultaty wszczepień?
Nasza spółka nawiązała współpracę z przychodnią weterynaryjną Puławska. I tam właśnie dr Igor
Bissenik przeprowadził cztery operacje wszczepienia biodegradowalnych implantów psom. Były to
pierwsze na świecie tego rodzaju udane operacje.
  
Przykładowy
bioimplant, przeznaczony do wszczepienia w psią łapę, widoczny jest na zdjęciu (1). Implant jest
biały, pomarańczowa część to model psiej łapy. Zdjęcie pokazuje miejsce implantacji. Implanty były
już wszczepiane do pacjentów psich w miejsce kości zaatakowanej nowotworem. Operacje zakończyły się
sukcesem. Na zdjęciach obok: (2) wszczepiony w psią łapę bioimplant, na miejscu kości zaatakowanej
nowotworem. (3) psia łapa po zabiegu implantacji. Fot. MaterialsCare
Jak drogie jest wytworzenie
bioimplantu? Oszacowanie zysków i kosztów wytworzenia
bioimplantu nie jest łatwe, inaczej się kalkuluje koszty w skali laboratoryjnej, inaczej w
przemysłowej. W produkcji laboratoryjnej, po doliczeniu materiałów, kosztów robocizny, przygotowanie
takiego implantu to koszt 500-600 zł za sztukę. Dużo zależy też od wielkości takiego
implantu.
Komercjalizacja wynalazku jest już faktem. Czy są szanse na wdrożenie implantu
do przemysłu? Nie jest to proste, konieczne jest zrobienie pełnych badań
laboratoryjnych. Kluczowe w całej komercjalizacji jest też znalezienie partnera biznesowego, który
pomoże nam wprowadzić dany produkt na rynek.
Opracował: Jerzy Byra
dodano: 2016-03-12 13:10:41
|