Bioaktywne szkła – w poszukiwaniu syntetycznych alternatyw

– Szkła na bazie krzemianu, które są teraz używane, bardzo wolno ulegają rozpuszczeniu – mówi naukowczyni – Jeśli umieścimy ten materiał w miejscu ubytku kości, ma on stymulować kość do wytwarzania hydroksyaptytu, głównego budulca kości i tym samym regeneracji, sam stopniowo ulegając rozpuszczeniu. Klasyczne bioszkło z dużą zawartością krzemu rozpuszcza jednak się zbyt wolno – 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.

Zastąpienie głównej matrycy krzemianowej w produkcji bioszkła, matrycą fosforanową powoduje o wiele większy wzrost rozpuszczalności materiału, ponieważ takie są właściwości fosforanów. Co więcej fosfor występuje u organizmów żywych i jest naturalnym budulcem kości, dlatego jego rozpuszczanie nie będzie obciążaniem, jak w przypadku krzemu.  Dr Natalia Wójcik pracuje nad materiałami na bazie fosforanów, które osiągną optymalne dla danego ubytku kostnego właściwości rozpuszczania.

– 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.

W składzie bioszkieł wytwarzanych i testowanych przez badaczkę poza fosforem znajdują się wapń i sód oraz niob i azot. Domieszkowanie niewielką ilością azotu nie powoduje negatywnych skutków dla organizmu, a wpływa na rozpuszczalność. Niob z kolei polepsza właściwości bioaktywne materiału i również wpływa na rozpuszczalność.

W kolejnym etapie dr Wójcik rozszerzyła swoje badania in vitro rozpuszczalności bioaktywnych szkieł  o magnez i glin. Do tej pory opublikowała cztery artykuły na ten temat. Swoje badania prowadzi we współpracy z ośrodkami naukowymi ze Szwecji, Finlandii i Arabii Saudyjskiej oraz z pomocą inż. Stefanii Wolff.