Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Naukowcy zapewniają o bezpieczeństwie inteligentnych materiałów wykorzystywanych w urządzeniach medycznych

Zdaniem zespołu europejskich naukowców wbrew powszechnemu przekonaniu współczesne materiały technologiczne, takie jak stopy metali z pamięcią kształtu (SMA), które są coraz częściej wykorzystywane w szerokim zakresie urządzeń medycznych i implantów, są całkowicie biokompatybil...

Zdaniem zespołu europejskich naukowców wbrew powszechnemu przekonaniu współczesne materiały technologiczne, takie jak stopy metali z pamięcią kształtu (SMA), które są coraz częściej wykorzystywane w szerokim zakresie urządzeń medycznych i implantów, są całkowicie biokompatybilne i nie powinny wywoływać problemów zdrowotnych. Duże zainteresowanie SMA wynika z ich zdolności do wyginania i przeciśnięcia się w docelową jamę lub naczynie w organizmie, aby powrócić następnie do swojego pierwotnego, roboczego kształtu, niemniej wyrażane są obawy co do toksyczności SMA, ponieważ zawierają one często nikiel albo miedź. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie International Journal of Immunological Studies. SMA są często wykorzystywane w implantach medycznych, drutach prowadzących cewniki, stentach naczyniowych, filtrach i rozrusznikach. Mimo wyników poprzednich testów, które wykazały ich całkowitą biokompatybilność, wciąż utrzymują się obawy co do ewentualnego szkodliwego oddziaływania tej technologii na zdrowie pacjenta. Naukowcy z Uniwersytetu w Mariborze w Słowenii, z Uniwersytetu w Leoben w Austrii oraz Wojskowej Akademii Medycznej w Belgradzie w Serbii sugerują, że pacjenci mogą teraz spać spokojnie, wiedząc że SMA wykonane ze stopów miedzi, aluminium i niklu (Cu-Al-Ni) oraz niklu i tytanu (Ni-Ti) nie szkodzą organizmowi ani nie powodują śmierci komórkowej. SMA należą do grupy funkcjonalnych i inteligentnych materiałów, których wyjątkową właściwością jest "zapamiętywanie" kształtu, który miały przed poddaniem ich pseudoplastycznej deformacji. "Taki efekt opiera się na krystalograficznej, odwracalnej, termoelastycznej transformacji martenzytycznej" - informują naukowcy, dodając że "w biomedycynie w większości badane i stosowane są SMA niklowo-tytanowe (Ni-Ti) z uwagi na ich doskonałą elastyczność i zachowanie deformacyjne podobne do żywych tkanek". "SMA na bazie Cu, zwłaszcza Cu-Al-Ni oraz Cu-Al-Mn są również dostępne na rynku, ale ich zastosowanie biomedyczne nie zostało gruntownie zbadane" - wyjaśniają. Niemniej zespół przyznał, że stopy Cu-Al-Ni są znacznie tańsze od stopów Ni-Ti. Obecnie są one również jedyną opcją, jeżeli potrzebna jest wysoka temperatura przemiany zważywszy na fakt, że "temperatury przemiany stopów Ni-Ti można regulować w zakresie od 200°C do 120°C, podczas gdy charakterystyczne temperatury przemiany martenzytycznej stopów Cu-Al-Ni mogą wynosić od -200°C do 200°C, w zależności od zawartości Al oraz Ni". Rebeka Rudolf z Uniwersytetu w Mariborze wraz z kolegami użyła komórek układu immunologicznego i mononuklearne komórki krwi obwodowej człowieka do wykazania względnego bezpieczeństwa tych produktów. Naukowcy przygotowali próbki SMA w postaci cienkich taśm za pomocą przędzenia stopu, a następnie hodowali PB-MNC od 20 dawców w roztworze zawierającym SMA z Cu-Al-Ni. Nie stwierdzili istotnych zmian w wytwarzaniu mediatorów układu immunologicznego, znanych jako cytokiny, w 18 z 20 hodowli testowych. Niemniej w przypadku dwóch dawców komórek pojawiła się wyraźna reakcja immunologiczna, która była łatwo zauważalna, kiedy komórki uwalniały cytokiny zapalne. Zespół stwierdził, że ten test może być dla lekarzy szybkim i łatwym sposobem na przetestowanie potencjalnego pacjenta pod względem biokompatybilności konkretnego urządzenia. "To pierwszy raport, który pokazuje wpływ materiałów SMA wyprodukowanych w formie cienkich taśm za pomocą technologii przędzenia stopu na komórki człowieka" - stwierdzają naukowcy. "Proste badanie przesiewowe powinno umożliwić zidentyfikowanie tych osób, u których wystąpiłaby reakcja zapalna w kontakcie z biomateriałem i w ten sposób przewidzenie niepożądanych reakcji przed implantacją."

Kraje

Austria, Serbia, Słowenia