W przypadku znacznych ubytków tkanki kostnej, np. po ciężkim złamaniu lub po operacji usunięcia nowotworu, organizm człowieka nie jest w stanie wypełnić powstałej luki. Prowadzi się badania nad rusztowaniami dla wzrostu tkanki kostnej. Dąży się do tego, aby tkanka kostna wypełniła pory w rusztowaniu, połączyła przeciwne strony luki, a następnie rusztowanie zostało przez organizm zresorbowane, tzn, zastąpione przez naturalną kość bez pozostawienia obcych ciał i substancji w organizmie.

Tytuł projektu: Zastosowanie sono-chemicznych technologii do produkcji bioaktywnych rusztowań dla regeneracji kości

Czas trwania: 2012-2014
Partnerzy projektu:
1. Riga Technical University, Latvia;
2. Riga Stradins University, Latvia;
3. PV Nano Cell Ltd., Israel.

Abstrakt:
Głównym technologicznym celem projektu jest sprawdzenie, czy przy pomocy technologii ultradźwiękowych (tzw. sonochemia) można radykalnie poprawić właściwości obecnie badanych rusztowań. W szczególności, czy można pokryć polimerowe rusztowanie warstwą nanocząstek hydorksyapatytu (NHAP) oraz /lub trójfosforanu wapnia, powodującą, że przerastanie porów rusztowania przez tkankę kostną jest przyśpieszone a prawdopodobieństwo wystąpienia stanów zapalnych zmniejszone. Dotyczy to technologii o potencjale komercyjnym, którą będzie testować małe przedsiębiorstwo żywotnie zainteresowane komercjalizacją technologii ultadzwiękowych. Zdania projektu kończą się na testach na zwierzętach, czyli w fazie przed-klinicznej. Jest to logiczny pułap dla projektu finansowanego w ramach programu Eranet.
Dodatkowe cele projektu to sprawdzenie czy również w przypadku rusztowania wykonanego z ceramicznego materiału – TCP, pokrycie warstwą nanocząstek spowoduje poprawę właściwości rusztowania.

Zadaniem naszego zespołu, wspomaganego przez specjalistów z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW jest:

• - wykonanie porowatych polimerowych rusztowań z PCL (Polikaprolakton) wykorzystując do tego najnowszej generacji bioploter WIM PW, zoptymalizowanych pod kątem ultradźwiękowej technologii osadzania na nich nancząstek.
• - wykonanie koloidalnych zawiesin nano HAP, również zoptymalizowanych pod kątem ultradźwiękowego pokrywania powierzchni rusztowania, jak też ich resorbowalności.

Oba zadania obejmują też badania struktury, zarówno na etapie tworzenia rusztowania, jak też i powstałych pokryć.
Do IWC PAN jako koordynatora należy szereg zadań niezbędnych dla sukcesu projektu, jak zarządzanie, raportowanie, ale przede wszystkim dbanie o sprawną komunikację między zespołami badawczymi, o zachowanie proporcji między wynikami do opublikowania i do opatentowania, jak też przygotowanie planów dla przyszłej komercjalizacji technologii.

Oczekiwane Cele:
Nowa technologia pokrywania rusztowań dla regeneracji tkanki kostnej nanocząstkami HAP i TCP
Nowa technologia zawiesin koloidalnych resorbowalnego nano HAP
Rusztowania regeneracji kości z potencjałem zastąpienia obecnie stosowanych i plan ich komercjalizacji (wspólny cel wszystkich partnerów projektu)