Tradycyjne metody leczenia dużych ubytków kostnych często wymagają przeszczepów, co wiąże się z bólem i ryzykiem powikłań. Naukowcy z Pohang University of Science and Technology (POSTECH) w Korei Południowej opracowali wstrzykiwalny hydrożel, który pod wpływem światła widzialnego przekształca się w porowaty, solidny materiał wspierający regenerację kości. Szczegóły opisano w czasopiśmie Biomaterials.
Innowacyjny hydrożel w zastrzyku wspiera regenerację kości
Obecnie jednym z najpowszechniejszych sposobów leczenia złamań kości jest unieruchomienie ich w gipsie. Choć ta metoda jest stosunkowo tania i skuteczna, ma swoje ograniczenia. Gips nie przyspiesza gojenia kości – jego zadaniem jest jedynie stabilizacja złamania i ochrona przed dalszymi uszkodzeniami. Dodatkowo noszenie gipsu bywa uciążliwe: powoduje dyskomfort, ogranicza ruchomość i może prowadzić do osłabienia mięśni w okolicy urazu.
Czytaj też: Regeneracja wątroby “na żądanie” coraz bliżej? Nigdy wcześniej nie było tak dokładnego modelu
Innowacyjny hydrożel opracowany przez południowokoreańskich naukowców może w przyszłości całkowicie odmienić podejście do leczenia złamań i ubytków kostnych. Zamiast długiego unieruchamiania kości w tradycyjnym gipsie, lekarze mogliby stosować hydrożel, który nie tylko wspiera proces regeneracji kości, ale również zapewnia większą elastyczność terapii.
Po wprowadzeniu hydrożelu w miejsce ubytku kostnego, ekspozycja na światło widzialne inicjuje proces sieciowania, przekształcając hydrożel w porowaty materiał. Porowata struktura sprzyja adhezji komórek i mineralizacji, co prowadzi do regeneracji naturalnej tkanki kostnej. Co więcej, hydrożel może być wstrzykiwany bezpośrednio w miejsce złamania, co eliminuje konieczność wizyty pacjenta na bloku operacyjnym. To szczególnie obiecujące w przypadkach skomplikowanych urazów, które obecnie wymagają przeszczepów kostnych lub metalowych implantów.
Badania na modelach zwierzęcych z ubytkami kości udowej wykazały skuteczność hydrożelu w wspomaganiu regeneracji kości. Po wstrzyknięciu i naświetleniu, hydrożel skutecznie wspierał proces gojenia, dostarczając niezbędnych minerałów do odbudowy tkanki kostnej.
Profesor Hyung Joon Cha z POSTECH, który kierował zespołem badawczym, wyjaśnia:
Opracowany przez nasz zespół badawczy system hydrożelu do wstrzykiwania w celu regeneracji kości stanowi innowacyjną alternatywę dla konwencjonalnych metod leczenia chorób kości i znacznie poprawi technologię regeneracji kości.
Opracowany hydrożel może znaleźć zastosowanie w leczeniu urazów sportowych, wrodzonych wad kości, chorób degeneracyjnych, takich jak osteoporoza, a także skutków infekcji kostnych. Przed wprowadzeniem do praktyki klinicznej konieczne są dalsze badania, w tym testy na ludziach, aby potwierdzić bezpieczeństwo i skuteczność tej innowacyjnej metody.
Oczywiście, innowacyjny hydrożel ma swoje ograniczenia – nie można go zastosować w każdym przypadku złamania czy urazu kości. W szczególności nie sprawdzi się przy złamaniach otwartych, gdzie konieczne jest pilne oczyszczenie rany i interwencja chirurgiczna w celu zminimalizowania ryzyka infekcji. Podobnie w przypadku złamań wieloodłamowych lub takich, które dotyczą dużych fragmentów kości, konieczne może być zastosowanie bardziej zaawansowanych technik stabilizacji, takich jak implanty czy śruby. Jednak zdaniem naukowców, którzy opracowali tę technologię, możliwości hydrożelu mogą się znacznie poszerzyć w przyszłości.
