Kombinirajući znanja iz kemije, fizike, biologije i inženjerstva, znanstvenici sa Sveučilišta McGill razvijaju biomaterijal koji je dovoljno čvrst da popravi srce, mišiće i glasnice, što predstavlja veliki napredak u regenerativnoj medicini, donosi Scinecedaily u članku o stvaranju novih materijala za rekonstrukciju ljudskih organa.
Polimer stvara pore
– Ljudi koji se oporavljaju od oštećenja srca često se suočavaju s dugim i teškim oporavkom. Izlječenje je izazovno jer tkiva moraju izdržati dok srce kuca. Isto vrijedi i za glasnice. Do sada nije bilo dovoljno jakog materijala za injekcije za tu svrhu – ističe Guangyu Bao, doktorand na Odjelu za strojarstvo Sveučilišta McGill.
Tim predvođen profesorom Lucom Mongeauom i docentom Jianyu Lijem razvio je sada novi injekcijski hidrogel za popravak tih oštećenja. Hidrogel je vrsta biomaterijala koji stanicama omogućava prostor za život i rast. Nakon njegova ubrizgavanja u tijelo biomaterijal tvori stabilnu, poroznu strukturu koja omogućuje živim stanicama da rastu ili prolaze kroz nju kako bi popravili ozlijeđene organe.
Znanstvenici su testirali izdržljivost svog hidrogela u stroju koji su razvili kako bi simulirali ekstremnu biomehaniku ljudskih glasnica. Vibrirajući 120 puta u sekundi tijekom više od 6 milijuna ciklusa, novi biomaterijal ostao je netaknut dok su se drugi standardni hidrogelovi raspali u komadiće jer se nisu mogli nositi s opterećenjem.
– Bili smo nevjerojatno uzbuđeni što smo vidjeli da savršeno radi na našem testu. Prije našeg rada nijedan hidrogel za injekcije nije imao i visoku poroznost i žilavost u isto vrijeme. Da bismo riješili ovaj problem, u svoju formulu uveli smo polimer koji stvara pore – kaže Guangyu Bao.
A da je sinergija medicine, znanosti o materijalima i bioinženjeringa u liječenju glasnica sve više prisutna, potvrđuje nam i jedan od najvećih autoriteta za bolesti glasnica u Hrvatskoj i regiji prof. dr. sc. Santa Večerina Volić, subspecijalist iz fonijatrije te redovni profesor otorinolaringologije na Medicinskom fakultetu u Zagrebu.
Dr. sc. Večerina Volić ističe kako način rekonstrukcije glasnica ovisi o tome što je dovelo do njihova oštećenja, no da se najčešće radi o oštećenju sluzničkog omotača glasnica, koji je iznimno važan jer sudjeluje u vibriranju glasnica, pridonosi tonusu glasnica te njegova normalna struktura omogućuje neophodni glasnički val, tj. ugibanje sluznice glasnica kod vokalizacije.
– Ciljevi rekonstrukcije glasnica su postizanje njihove normalne mase i elasticiteta, a povijesne tehnike pokušavale su povećati masu glasnice ili nekog defekta glasnica nekim sintetskim materijalom npr. silikonom, što je samo rijetko rješavalo problem, jer se time dodatno smanjivao elasticitet glasnica – pojašnjava prof. dr. sc. Santa Večerina Volić iz Centra za ekspertnu medicinu (CEM).
– U rekonstrukciji treba upotrijebiti i metode koje ne samo što povećaju masu glasnice već vraćaju i njezinu visoko specifičnu strukturu, što je iznimno teško – pojašnjava prof. dr. sc. Santa Večerina Volić zbog čega je tako teško doći do materijala koji rješavaju probleme kod oštećenih glasnica.
Na ORL klinici Šalata prof. Večerina je sa svojim timom prvi put u Hrvatskoj ugradila masno tkivo u paraliziranu glasnicu, čime su otvorili i poglavlje rekonstrukcije glasnica masnim tkivom.
Elasticitet u sluznici glasnica
– Osim ugradnje masnog tkiva u različite dijelove glasnica, elasticitet se može poboljšati i ugradnjom hijalurona i kolagena u sluznicu glasnica, što je također dio našeg regenerativnog protokola koji često primjenjujemo – napominje prof. Večerina Volić, koju raduje razvoj nekih novih materijala.
– Najnovije tehnike regeneracije oštećene sluznice glasnica uključuju ugradnju sintetskog resorptivnog kalupa u koji se unose matične stanice, a one uz pomoć faktora rasta stimuliraju nastajanje tako neophodne i dragocjene specifične strukture glasnica. U tom smjeru ide i spomenuti trud znanstvenika sa Sveučilišta McGill – zaključuje prof. dr. sc. Santa Večerina Volić.