Chcesz otrzymywać najnowsze wiadomości
Wydarzenia
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