Politechnika w służbie medycyny
Naukowcy z Politechniki Gdańskiej włączają się na różnych polach w rozwój nowoczesnych technologii medycznych, współpracując z ośrodkami klinicznymi w zakresie leczenia i diagnostyki, szczególnie w dziedzinach inżynierii biomedycznej, biomateriałów oraz technik wspierających leczenie przewlekłe.
Opracowują m.in. przełomowe metody w leczeniu epilepsji lekoopornej czy nowe związki o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym. Uczelnia prowadzi Centrum BioTechMed, które zajmuje się m.in. badaniem i wdrażaniem nowoczesnych technologii z zakresu inżynierii biomedycznej, biotechnologii molekularnej i farmaceutycznej oraz metodami poszukiwania nowych leków.
Najnowsze osiągnięcie naukowców z PG dotyczy innowacyjnych biomateriałów. Badania były prowadzone przez zespół dr Tomasza Swebockiego z Instytutu Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej PG we współpracy z Uniwersytetem Łódzkim i CEA Saclay we Francji.
Rewolucja w leczeniu epilepsji. Z udziałem naukowców Politechniki Gdańskiej
Jak zamienić żelatynę w zaawansowane biomateriały?
Zespół dr Tomasza Swebockiego wykorzystał dobrze znany i tani materiał, jakim jest żelatyna i łącząc go z rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi (DES), opracował eutektożele, które mogą mieć zastosowanie m.in. w systemach kontrolowanego uwalniania leków czy nowoczesnych materiałach opatrunkowych stosowanych w leczeniu trudno gojących się ran, np. przy cukrzycy, po przeszczepach czy powstających w wyniku zakażeń na polu walki.
Jak tłumaczą autorzy rozwiązania, kluczowym założeniem badań było wykorzystanie DES do modyfikacji klasycznych hydrożeli żelatynowych. Po połączeniu z polimerem tworzą one eutektożele – materiały, których właściwości można kontrolować poprzez dobór stężenia oraz typu DES. Zmiana środowiska chemicznego pozwala wpływać m.in. na strukturę sieci polimerowej oraz sposób transportu cząsteczek wewnątrz materiału. To z kolei ma duże znaczenie w projektowaniu materiałów dla biomedycyny, np. w systemach kontrolowanego uwalniania leków czy nowoczesnych materiałach opatrunkowych.
– W inżynierii materiałowej bardzo często zaczynamy od prostych pytań: co się stanie, jeśli zmienimy tylko jeden element układu? W naszym przypadku był to rozpuszczalnik. Okazało się, że połączenie dobrze znanej żelatyny z rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi pozwala „zaprojektować” zupełnie nowe właściwości materiału – od sposobu transportu cząsteczek po działanie przeciwbakteryjne i biozgodność. Takie podejście pokazuje, jak duże znaczenie w rozwoju nowoczesnych biomateriałów dla medycyny i bionanotechnologii mają dziś inżynieria materiałowa i nanotechnologia – mówi dr Tomasz Swebocki, prof. PG.
Gdzie nauka i biznes spotykają się z armią. NATO DIANA Living Lab na PG
Działają jak "gąbka molekularna”
Badania wykazały, że niewielkie zmiany w składzie chemicznym mogą znacząco wpływać na funkcjonowanie materiału. Eutektożele mogą działać jak "gąbka molekularna", zatrzymując lek w strukturze żelu, lub tworzyć zwartą barierę, spowalniając przenikanie leku. Materiały te wykazują biokompatybilność, co oznacza, że nie wywołują podrażnień ani stanów zapalnych, a także mają właściwości przeciwbakteryjne wobec bakterii, takich jak Escherichia coli czy MRSA.
Tomasz Swebocki podkreśla, że kolejnym etapem badań będzie ocena funkcjonalności materiałów w bardziej złożonych modelach biologicznych, co pozwoli na lepsze odzwierciedlenie warunków rzeczywistego gojenia ran. To kluczowy krok w kierunku potencjalnego wdrożenia tych materiałów w praktyce klinicznej.
