Biomaterialele devin o parte importantă a multor proceduri terapeutice și de diagnosticare, iar cercetarea în acest domeniu este în creștere rapidă. Unele dintre cele mai interesante domenii sunt ortopedie, oftalmologie, tratamente pentru cancer și îngrijire dentară.
Un biomaterial este o substanță care a fost proiectată pentru a lua o formă care este utilizată pentru a direcționa cursul unei proceduri terapeutice sau de diagnostic.
Desi o multime de studii asupra biomaterialelor se fac pe modele animale sau in vitro in prezent, oamenii de stiinta prezic ca descoperirile vor fi utilizate in curand in studiile la om.
Oftalmologie și BioMaterials
Membrana amniotică (AM) a fost utilizată în chirurgia reconstructivă a ochiului timp de mulți ani. Recent, au fost propuse noi tehnici pentru eficientizarea înlocuirii corneei. Această intervenție chirurgicală specială este adesea efectuată atunci când există o leziune permanentă a ochiului cauzată de o boală sau de arsuri chimice.
AM este obținut din cel mai înalt strat al placentei și are proprietăți antiinflamatoare și anti-cicatrizante, ceea ce îl face un bun substituent al membranei. Cu toate acestea, țesutul AM este natural subțire și înnorat, care poate afecta viziunea unei persoane. Oamenii de știință studiază acum modalități de a întări și clarifica optic AM prin crearea unui laminat de țesut. Ei cred că constatările lor vor ajuta la avansarea AM în moduri care să aplice mai bine materialul în chirurgia reconstructivă a ochiului uman.
Biomateriale pentru diagnosticul și tratamentul cancerului imbunatatit
De asemenea, a existat o multime de progrese utilizand diferite biomateriale in tratarea cancerului. Acestea includ utilizarea de materiale originale pentru a stabili diagnosticul și prognosticul diferitelor forme de cancer, precum și utilizarea acestora pentru a furniza medicamente anti-cancer într-un mod mai eficient.
Terapiile care țintesc direct tumori au fost recunoscute ca un mod preferat de a trata cancerul. Ei sunt capabili să ducă la lovituri mai mari celulelor canceroase și să provoace mai puține efecte secundare.
În scopul terapiei cancerului localizat, cercetătorii de la Universitatea din Adelaide, Australia, au proiectat și proiectat un implant 3D pe bază de sârmă titanică cu matrice de nanotuburi titania care pot fi încărcate cu un medicament împotriva cancerului și pot servi drept dispozitiv de administrare a medicamentelor. Studiile lor au aratat ca atunci cand terapia cu cancer este livrata cu noile implante, celulele cancerului de san au devenit mai putin probabil sa supravietuiasca. În cursul cercetărilor lor, la trei zile după inserarea implantului, celulele tumorale au început să regreseze. Cercetatorii subliniaza, de asemenea, ca aceasta noua abordare chimioterapice ar putea fi adaptate la alte tipuri de cancer in viitor.
Furnizarea de medicamente la locul exact al unei leziuni este o abordare care este, de asemenea, testată în alte domenii ale medicinei. De exemplu, infecțiile bacteriene rezistente la medicamente, care au devenit o problemă crescândă din cauza suprasolicitării antibioticelor, ar putea fi tratabile folosind cele mai recente progrese în biomateriale. Argumentele medii de siliciu nopți mezoporoși încorporați în argint au fost deja utilizate pe modele de șoareci pentru a furniza antibiotice în zonele cu infecție rezistentă.
În cercetarea pe animale, sa demonstrat că nanoplatformele sunt foarte eficiente la uciderea bacteriilor, folosind simultan agenți de argint și antibiotice.
Ingineria tisulara a cartilajelor
Dr. Tanya Levingstone de la Colegiul Regal de Chirurgi din Irlanda (RCSI) exploreaza o alta zona interesanta de cercetare biomateriale. Levingstone face parte din Grupul de cercetare pentru ingineria oaselor și țesuturilor. Acest grup a făcut unele progrese semnificative în proiectarea unui material care poate ajuta la regenerarea articulațiilor deteriorate. Echipa de cercetare și-a unit forțele cu centrul de cercetare AMBER (Materiale avansate și BioEngineering Research) și a dezvoltat un schelet 3D poros multistrat care constă în colagen, hidroxiapatită și acid hialuronic.
Toate aceste substanțe sunt prezente într-o articulație sănătoasă și au potențialul de a îndruma în mod activ celulele corpului pentru a repara articulațiile deteriorate.
În studiile lor cele mai recente, cercetătorii irlandezi au testat compoziția pe un fully de 15 ani. Calul suferea de o boală degenerativă a ambelor articulații genunchi cunoscute sub numele de dissecani de osteochondrită. Unele cazuri de această afecțiune pot fi atât de severe la animalele care trebuie să fie eutanasiate. După ce a efectuat o procedură artroscopică de rutină care a scos fragmentele instabile de genunchi, scheletele cu mai multe straturi au fost implantate în articulațiile calului. Ca rezultat, s-au format noi oase și cartilagii, după cum a reieșit dintr-o anchetă la cinci luni după procedura inițială. Calul tânăr, cu perspective deja sumbre, este acum înapoi la antrenamentele pentru evenimentele de sărituri.
Materialul a fost brevetat și acum este cunoscut sub numele de ChondroColl. Este al doilea produs al echipei în domeniul regenerării osoase. Anterior, au proiectat și testat o schelă de regenerare osoasă numită HydoxyCall, care este deja aprobată de CE și a fost adusă pe piață de o companie de start-up de la RCSI, numită SugarColl Technologies. ChondroColl așteaptă în prezent aprobarea de reglementare și se așteaptă ca primele studii asupra oamenilor cu defecte osteochondrale să înceapă în viitorul apropiat.
Suprimarea decalajului dintelui
Cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania se uită la modalități mai bune de a înlătura placa dentară, care uneori poate provoca apariția cariilor dentare. Ei au proiectat nanoparticule catalitice cu o activitate asemănătoare peroxidului care poate perturba matricea de protecție care înconjoară bacteriile găsite în gură. Această strategie nouă a fost testată până acum pe modele de rozătoare și a demonstrat o scădere semnificativă a cariilor dentare. Echipa speră să aplice în curând această cunoaștere pentru a trata boala orală la om. Ei propun eventual includerea nanoparticulelor catalitice cu peroxid în pasta de dinți și produsele de gură comercială ca o nouă strategie antiplacă în lupta împotriva cariilor dentare.
