Implanty, stosowane w medycynie rekonstrukcyjnej w celu
Transkrypt
Implanty, stosowane w medycynie rekonstrukcyjnej w celu
Nr wniosku: 155932, nr raportu: 18198. Kierownik (z rap.): dr Alicja Utrata-Wesołek Implanty, stosowane w medycynie rekonstrukcyjnej w celu zastąpienia naturalnych tkanek lub organów, wykonane są często z materiałów obcych środowisku organizmu. Pomimo, że ich stosowanie jest konieczne i decyduje o wyniku leczenia, bardzo często powoduje niepożądane reakcje takie jak zakrzepicę, stany zapalne czy reakcje immunologiczne organizmu. Niespecyficzna adsorpcja protein, komórek lub innych elementów biologicznych jest obserwowana niemal zawsze, gdy obcy materiał (polimerowy, ceramiczny lub metalowy) zostaje umieszczony w organizmie. Adsorpcja ta jest wciąż podstawowym problemem, zagrażającym poprawnemu funkcjonowaniu implantu, pogarszającym jakość życia pacjenta i zagrażającym powodzeniu leczenia. W ostatnich latach dużym zainteresowaniem cieszą się powierzchnie zdolne do przeciwdziałania adsorpcji z warstwą wytworzoną na bazie biokompatybilnych i nietoksycznych polimerów. Badane są polimery hydrofilowe: poli(tlenek etylenu), jego akrylowe pochodne, polioksazoliny lub polimery zawierające w makrocząsteczce jony obojnacze. Badania obejmują polimery o strukturze liniowej, rozgałęzionej, a nawet dendrymery. Niestety, nadal trudno jest wyciągnąć wnioski, korelujące właściwości antyadhezyjne ze strukturą molekularną, topologią makrocząsteczki, sposobem pokrycia czy grubością warstwy polimerowej. Głównym celem projektu było ustalenie zależności między strukturą polimeru, właściwościami i strukturą powierzchni pokrytej polimerami glicydolu, a stopniem niespecyficznej adsorpcji białek na takiej powierzchni. Najważniejsze zrealizowane zadania projektu to: otrzymanie warstw polieterowych o różnej strukturze łańcucha (liniowe i rozgałęzione homopolimery glicydolu i jego kopolimery z tlenkiem etylenu), różnych masach molowych i różnej gęstości szczepienia, z wykorzystaniem metod szczepienia „do” i „od” podłoża oraz charakterystyka tak otrzymanych powierzchni ustalenie zależności pomiędzy strukturą poliglicydolu i jego kopolimerów z tlenkiem etylenu immobilizowanego na podłożu (składem, topologią), właściwościami otrzymanej powierzchni (powinowactwo do wody), strukturą powierzchni (gęstość szczepienia, grubość warstwy), a odpornością takiej powierzchni na adsorpcję białek uzyskanie warstw polieterowych na podłożach, które skutecznie redukują adsorpcję fibrynogenu (do 90 % w stosunku do podłoży nie pokrytych badanymi polimerami w zależności od struktury i właściwości powierzchni), a tym samym zaproponowanie powierzchni, skutecznie zapobiegającej osadzaniu się protein Wykorzystanie nowoczesnych metod kontrolowanej polimeryzacji anionowej, a także technik szczepienia „od” i „do” podłoża umożliwiło modyfikację podłoży stałych polimerami glicydolu o liniowej i rozgałęzionej strukturze, o ściśle określonych właściwościach. Dokładna charakterystyka otrzymanych powierzchni poliglicydolowych pozwoliła na uściślenie zależności między strukturą polimeru, właściwościami i strukturą powierzchni pokrytej polimerem a odpornością takiej powierzchni na adsorpcję białek. Najefektywniejszymi powierzchniami znacznie redukującymi ilość zaadsorbowanego fibrynogenu okazały się te pokryte poliglicydolem o najwyższej masie molowej (struktura o wielopunktowym połączeniu z podłożem przenikających się łańcuchów), liniowymi kopolimerami glicydolu z tlenkiem etylenu (struktura „szczotki polimerowej” o największej gęstości szczepienia) oraz rozgałęzionym poliglicydolem o największej gęstości szczepienia. Na podstawie przeprowadzonych badań możliwe było zaproponowanie powierzchni opartej o poliglicydol obniżającej osadzanie się protein aż do 90% w stosunku do podłoży nie pokrytych badanymi polimerami. Medycyna rekonstrukcyjna, to nowoczesna i szybko rozwijająca się dziedzina mająca dostarczyć implantów o właściwościach ściśle dostosowanych do pełnionych funkcji, nie powodujących reakcji obronnych organizmu, poprawiając tym samym jakość życia społeczeństwa. Wyniki badań prowadzonych w projekcie rozszerzyły obecny stan wiedzy dotyczący syntezy i właściwości powierzchni poliglicydolowych przeciwdziałających osadzaniu się protein oraz wniosły wkład do zrozumienia zależności między strukturą poliglicydolu i jego kopolimerów z tlenkiem etylenu tworzących powłokę polimerową, właściwościami i strukturą takiej powierzchnia a jej odpornością na adsorpcje białek.