Wielofunkcyjny materiał hydrożelowy do leczenia ubytków kostnych | Centre for Technology Transfer CITTRU Jagiellonian University

BAZA WYNALAZKÓW

Uniwersytetu Jagiellońskiego

Wielofunkcyjny materiał hydrożelowy do leczenia ubytków kostnych

keywords: ubytki kostne, wstrzykiwalne hydrożele, alendronian, nośniki leków, biomineralizacja, osteoporoza, kolagen, chitozan, kwas hialuronowy

offer number: 441, 490, 555

Degradacja środowiska naturalnego, szybkie tempo życia związane często z nieodpowiednią dietą oraz postępujący proces starzenia się społeczeństwa są przyczyną wielu schorzeń określanych mianem chorób cywilizacyjnych. Jedną z nich jest osteoporoza – choroba układu kostnego powodująca zmniejszenie gęstości tkanki kostnej, co skutkuje osłabieniem kości i narażeniem na ich złamania. Współczesne metody leczenia osteoporozy ograniczają się do suplementacji witaminy D i wapnia oraz włączenia leków spowalniających resorpcję kości (np. alendronian sodu z grupy bisfosfonianów) lub stymulujących ich odtwarzanie. Niemniej jednak, przyjmowanie wspomnianych substancji drogą dożylną lub doustną ma wiele skutków ubocznych, tj. dolegliwości jelitowo-żołądkowe, ryzyko nefrotoksyczności, a także objawy grypopodobne. W związku z tym poszukuje się nowych metod terapeutycznych, które umożliwiłyby miejscowe podawanie substancji aktywnej, ograniczając w ten sposób ogólnoustrojowe skutki uboczne terapii osteoporozy.

Z myślą o leczeniu ubytków osteoporotycznych na Wydziale Chemii UJ opracowano wielofunkcyjny materiał, zapewniający minimalną inwazyjność implantacyjną, kontrolę nad procesem uwalniania leku oraz wykazujący doskonałą biokompatybilność i zdolność do regeneracji tkanki kostnej. Materiał hybrydowy otrzymano poprzez zawieszenie mezoporowatych cząstek krzemionkowo-apatytowych z przyłączonym do ich powierzchni alendronianem sodu w hydrożelowej biopolimerowej matrycy (składającej się z kolagenu/chitozanu/zmodyfikowanego lizyną kwasu hialuronowego lub sfunkcjonalizowanego grupami aminowymi siarczanu chondroityny). Opracowany materiał ma postać wstrzykiwalną, co umożliwia niskoinwazyjną, kontrolowaną lokalizację substancji terapeutycznej w miejscu implantacji.

Otrzymany biomateriał charakteryzuje:

prosta i ekonomiczna metoda otrzymywania;
wysoki potencjał terapeutyczny przy jednoczesnej minimalizacji ogólnoustrojowych skutków ubocznych (obecność cząstek krzemionkowo-apatytowych z przyłączonym lekiem w postaci alendronianu);
wstrzykiwalność i zdolność żelowania w warunkach fizjologicznych ułatwiające jego aplikację;
biointegracja materiału z tkanką kostną, zapewniająca wspomaganie procesu mineralizacji kości (matryca polimerowa wzbogacona fazą mineralną);
biomatryca dogodna dla zasiedlania przez komórki osteoblastyczne (biomimetyczny skład);
pożądane właściwości mechaniczne (matryca polimerowa wzbogacona fazą mineralną).

Zastosowanie

Opracowany materiał, oprócz leczenia i odbudowy ubytków kostnych spowodowanych osteoporozą, może zostać wykorzystany we wspomaganiu leczenia niewielkich ubytków ortopedycznych oraz stomatologicznych (np. ubytki kości szczęki po ekstrakcji zębów).

Oferowane rozwiązania są objęte ochroną patentową. Prace nad dalszym rozwojem metody prowadzone są na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszym rozwoju i komercjalizacji wynalazku, w szczególności chętnych do włączenia się w proces badawczo-wdrożeniowy.