Student World

Tisková zpráva Středoevropského technologického institutu CEITEC

Vědci z CEITECu VUT vyvíjí speciální keramický materiál pro výrobu náhrad čelistních kostí. Vyrábí keramické granulky, které bude možné naplnit unikátním biopolymerem a v podobě roztoku je použít jako „inkoust“ do 3D tiskáren. Ty vytisknou keramický implantát čelistní kosti tak, aby odpovídal konkrétním potřebám jednotlivých pacientů. Evropský grant odborníci z moravské metropole získali ve spolupráci s německými, švédskými, španělskými a čínskými experty. Výzkum kombinuje některé již používané technologie a jejich využití v medicíně v souladu se současným trendem snižování nákladů na léčbu.

Vědci ze skupiny Pokročilé keramické materiály CEITEC VUT navázali spolupráci s lékaři z Německa, kteří mají patentovaný unikátní biopolymer. Jedná se o látku, která významným způsobem dokáže nastartovat a následně podpořit schopnost regenerace kostí. Člen brněnské výzkumné skupiny David Salamon zase umí vyrobit keramické granulky s dírkou, kterou je možné tímto biopolymerem naplnit. Ve Švédsku pilují metody snímání poranění kosti od scanování po 3D modelování. Další vědci z Brna pracují na vývoji nejlevnější a nejefektivnější metody tvarování čelisti z keramiky. Experti z Pekingské nemocnice jsou připraveni poskytnout zázemí a pacientskou základnu pro řešení reálných problémů v každodenní lékařské praxi. Projekt je unikátním příkladem toho, jak mohou vědci spolupracovat napříč různými obory a vyvíjet tak metody a technologie, které mají reálné využití v praxi.

„Naším cílem je nahradit poškozenou čelist keramickou tak, aby přesně odpovídala potřebám pacienta. Musíme tedy vyrobit přesnou kopii, kterou pak naplníme látkou podporující hojení,“ přibližuje výzkum profesor Karel Maca z CEITECu VUT. Díky metodě tak konkrétní pacient, například po autonehodě, dostane čelistní náhradu vytvořenou na základě scanu, která mu přesně padne. Díky bioaktivnímu polymeru umístěnému v keramických granulkách bude tělo schopno implantát čelistní kosti přijmout bez nežádoucích účinků a navíc rychleji nastartuje proces hojení. Lékař současně dostane přesný 3D obrázek, který mu poslouží jako návod při samotné operaci, do kterých míst náhradu umístit. Správné umístění nové „keramické“ kosti minimalizuje poškození čelisti pacienta během operace a přispěje k rychlejšímu uzdravení. Tým profesora Macy neplánuje přímo objevovat nové metody, pouze využijí a zkombinují ty stávající tak, aby minimalizovali náklady na výrobu keramických náhrad čelistí a následně všech kostí. Na jejich vývoji může pracovat díky finančním prostředkům z evropského programu FP7.

„Chceme otestovat dostupné metody výroby přesných keramických tvarů a najít tu, která je pro účely využití při operacích nejvhodnější a nejlevnější,“ vysvětluje David Salamon, který se po mnoha letech v zahraničí vrátil zpět do ČR. „Plánujeme mimo jiné i 3D tisk kostí, kdy inkoust bude obsahovat keramické mikrogranule, které se působením vysokých teplot slepí a pozůstatky „inkoustu“ degradují“. Mikrogranule se spojí a vytvoří implantát, zatímco inkoust, který slouží pouze pro účely tisku a pro pacienta nemá žádnou přidanou hodnotu, zmizí. Salamon tak potvrzuje, že „výzkum není možné dělat bez kontaktu s dalšími profesemi a zejména trhem“.

autor