Biodegradowalny implant dla ratowania wzroku

Odwarstwienie siatkówki to jedna z najpoważniejszych nagłych chorób okulistycznych, która bez szybkiej interwencji prowadzi do utraty wzroku. Od ponad pół wieku standardem leczenia pozostaje tzw. opaska twardówki (ang. scleral buckle), czyli chirurgiczne założenie silikonowego paska uciskającego gałkę oczną w miejscu pęknięcia siatkówki. Choć metoda jest skuteczna, wiąże się z licznymi powikłaniami – od krótkowzroczności po infekcje czy konieczność ponownych operacji usunięcia implantu.

Zespół kierowany przez dr inż. Sabinę Wilkanowicz z Filii Politechniki Warszawskiej w Płocku zaproponował przełomowe rozwiązanie: biodegradowalny implant wytworzony techniką elektroprzędzenia (ang. electrospinning) z polimeru PLGA (kopolimeru kwasu mlekowego i glikolowego). Co więcej, implant nie tylko mechanicznie wspiera proces leczenia, ale także stopniowo uwalnia dwa leki – antybiotyk moksyfloksacynę i przeciwzapalny deksametazon.

– Chcieliśmy stworzyć materiał, który spełni rolę klasycznego implantu, a jednocześnie sam się rozłoży oraz będzie uwalniał leki konwencjonalnie stosowane przy leczeniu schorzenia, eliminując ryzyko powikłań i dodatkowych operacji – podkreśla dr inż. Sabina Wilkanowicz.

W eksperymentach udało się uzyskać implanty o jednorodnej strukturze nanowłókien, zdolne do kontrolowanego uwalniania leków. W pierwszym tygodniu badań laboratoryjnych do otoczenia przedostało się około 20% substancji czynnych – tyle, ile jest potrzebne w pierwszej fazie gojenia, by zapobiec infekcji i stanom zapalnym po operacji.

Implant stopniowo ulegał biodegradacji: w zależności od składu polimeru całkowity rozkład następował po 15–20 tygodniach. Badania pokazały także, że poddanie implantu rozciąganiu (symulującemu warunki mechaniczne w oku) skracało czas degradacji do około 14–16 tygodni, co pokrywa się z czasem potrzebnym na wygojenie tkanek  .

– Nasze badania pokazują, że możliwe jest połączenie inżynierii chemicznej i materiałowej z medycyną w taki sposób, by pacjent zyskał większe bezpieczeństwo i komfort leczenia – mówi dr Wilkanowicz.

Naukowcy planują dalsze badania nad modyfikacją struktury implantu i zwiększeniem efektywności uwalniania leków w pierwszych dniach po operacji. Rozważane są m.in. implanty warstwowe typu core–shell, które pozwolą uzyskać jeszcze lepsze parametry terapeutyczne.

Obraz

Projekt został zrealizowany dzięki wsparciu Michigan Institute for Clinical & Health Research, Narodowego Centrum Nauki (program MINIATURA 5) oraz Politechniki Warszawskiej.