Dr Natalia Wójcik z Instytutu Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Gdańskiej pracuje nad alternatywnymi materiałami do produkcji kompozytów stosowanych w implantach kostnych. Jej badania mogą się przyczynić do powstania innowacyjnych rozwiązań, które nie będą zakłócać gospodarki biochemicznej w organizmie.  

Docelowym efektem badań ma być kompozyt, z którego można wytwarzać nowoczesne implanty do wypełnień mini ubytków w kościach. Będzie on przyspieszał regenerację kości lub służył za powłokę dla stałych implantów, np. tytanowych. 

Materiały, z których obecnie produkuje się implanty kostne, mają w swoim składzie szkła bioaktywne. Są to powszechnie stosowane szkła, tworzone na bazie krzemianu, które dodaje się nawet do niektórych past do zębów. Dzięki nim implanty posiadają właściwości zmuszające kość do regeneracji dokładnie w miejscu, w którym się znajdują. Połowę składu wagowego tych szkieł stanowi tlenek krzemu, a pozostałość to domieszki tlenku fosforu,  wapnia i sodu. 

Szkła na bazie krzemianu, bardzo wolno ulegają rozpuszczeniu, trwa to od roku do nawet kilku lat.  Problemem jest fakt, że krzem to pierwiastek, który występuje naturalnie w organizmie ludzkim tylko w śladowych ilościach. Nie znamy długofalowych konsekwencji utrzymywania się tego pierwiastka w organizmie w dużym stężeniu – tłumaczy dr Wójcik cytowana w serwisie uczelni. 

Zastąpienie głównej matrycy krzemianowej w produkcji bioszkła matrycą fosforanową powoduje o wiele większy wzrost rozpuszczalności materiału. Co więcej, fosfor występuje u organizmów żywych i jest naturalnym budulcem kości, dlatego jego rozpuszczanie nie będzie obciążaniem, jak w przypadku krzemu.  

– Najprościej mówiąc, implant musi się rozpuszczać na tyle wolno, żeby kość zdążyła się zregenerować i na tyle szybko, by w ostatnim etapie regeneracji nie przeszkadzać – wyjaśnia badaczka. 

Arkadiusz Słomczyński