Przejdź do treści

Lista wynalazków

Prezentacja wynalazku

Hybrydowy, superchłonny, całkowicie biodegradowalny materiał opatrunkowy do leczenia trudno gojących się ran wysiękujących

autorzy: Agata Przekora-Kuśmierz, Vladyslav Vivcharenko, Paulina Kazimierczak, Michał Wójcik

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny materiał opatrunkowy na bazie naturalnych biopolimerów: agarozy oraz kurdlanu. Skład opatrunku jest nowatorski i niespotykany na rynku w skali światowej. Do produkcji opatrunku po raz pierwszy został użyty kurdlan (polisacharyd), który znany jest ze swoich zdolności przyspieszania procesu regeneracji skóry. Opracowany sposób produkcji materiałów opatrunkowych pozwala na inkorporację związków bioaktywnych (np. witaminy C, witaminy E, czynników wzrostu, antybiotyków, hydrokortyzonu, kurkuminy, insuliny) umożliwiając stworzenie spersonalizowanych opatrunków dostosowanych do potrzeb danego pacjenta. Materiał jest całkowicie biodegradowalny, a więc przyjazny środowisku. Został opracowany z wykorzystaniem naturalnych polisacharydów oraz wody jako rozpuszczalnika. W przeciwieństwie do materiałów opatrunkowych istniejących na rynku, innowacyjne opatrunki na bazie kurdlanu cechuje bardzo niski koszt wytwarzania. Ponadto opracowany sposób produkcji pozwala na wytworzenie opatrunku o rozmiarze oraz kształcie dopasowanym do rany pacjenta, czego również nie spotyka się na rynku. Zarówno unikatowy skład bazowego opatrunku (agaroza, kurdlan), jak i jego spersonalizowane warianty zawierające leki, mają charakter innowacyjny w skali regionu, kraju i świata. Na świecie nie ma producenta hydrokoloidowych lub piankowych opatrunków na rany wysiękowe, który oferowałby materiały opatrunkowe z dowolną substancją bioaktywną w zależności od potrzeb danego pacjenta. Materiał ma bardzo duże właściwości chłonne, co przyczynia się do zwiększenia efektywności terapii leczenia trudno gojących się ran wysiękowych. Jest to niezmiernie istotne ponieważ umożliwia to nie tak częstą zmianę opatrunków, powodującą naruszenie struktury rany. System kontrolowanego uwalniania substancji aktywnych, dobranych indywidualnie w zależności od rodzaju rany, pozwala na utrzymywanie optymalnego lokalnego stężenia substancji leczniczej a także ułatwianie dostarczania tych substancji w kontrolowanym/ krótkim okresie półtrwania in vivo. Opatrunek ma zdolność wspierania procesu gojenia poprzez absorbcję wysięku z rany, utrzymywanie wilgotnego środowiska w obrębie łożyska rany oraz dostarczanie substancji bioaktywnych. Połączenie dwóch polisacharydów skutkuje powstaniem hybrydowego biomateriału o unikatowych cechach, który ma zdolność wspierania procesu gojenia poprzez absorbcję wysięku z rany, zatrzymywanie go w obrębie swojej struktury oraz utrzymywanie wilgotnego środowiska w obrębie łożyska rany. Ponadto porowata struktura materiału ułatwia wymianę gazową między zranioną tkanką a środowiskiem zewnętrznym. Materiał opatrunkowy posiada optymalny dla procesu regeneracji skóry współczynnik przenikliwości pary wodnej (WVTR = ok. 1700 g/m2/24h). Opracowany biomateriał posiada cechy opatrunku hydrokoloidowego, ponieważ po kontakcie z wysiękiem rany przybiera formę żelu, zatrzymującego wysięk w swojej strukturze i utrzymującego wilgoć w obrębie łożyska rany. Biomateriał ma bardzo dużą zdolność pochłaniania wysięku – 1 gram materiału pochłania ok. 15 ml płynu. Hybrydowy opatrunek, powstały z połączenia dwóch biopolimerów, może służyć zarówno jako zewnętrzny opatrunek na rany, jak i nośnik leków w przypadku wariantów wzbogaconych w związki bioaktywne. Nietoksyczna i przyjazna komórkom matryca polimerowa może również służyć jako nośnik komórek macierzystych, przyspieszając regenerację skóry oraz zapobiegając tworzeniu się nieestetycznych blizn. Ważną cechą opatrunku jest możliwość jego wytwarzania w formie wzbogaconej w związki bioaktywne mające właściwości przeciwbakteryjne oraz zdolność przyspieszenia regeneracji skóry, co umożliwia stworzenie opatrunku dedykowanego różnym rodzajom ran. Według zastrzeżenia patentowego, substancjami inkorporowanymi do macierzy opatrunku mogą być: -hydrokortyzon, który stosowany jest w leczeniu przewlekłych ran i ciężkich oparzeń, kiedy to powstaje nadmierna tkanka ziarninowa - insulina, która działa przeciwzapalnie oraz przyspiesza regenerację, a jej miejscowe podanie na ranę jest rekomendowane w leczeniu zespołu stopy cukrzycowej oraz odleżyn -antybiotyki (np. gentamycyna), co pozwala na miejscowe dostarczenie leku bezpośrednio do zainfekowanej rany, zwalczając infekcję w bardzo krótkim czasie -witamina C, A oraz E, które działają antyoksydacyjnie, przeciwzapalnie oraz przyspieszają gojenie się ran - kurkumina, która działa przeciwzapalnie, przeciwbakteryjnie oraz przyspiesza regenerację skóry. Opatrunki wzbogacone w witaminy oraz kurkuminę mogą znaleźć zastosowanie zarówno w leczeniu ran przewlekłych, jak i powstałych po inwazyjnych zabiegach z zakresu medycyny estetycznej. Przeprowadzone badania przedkliniczne (m.in. wg normy ISO 10993-5 dla wyrobów medycznych) w warunkach hodowli komórek in vitro udowodniły, że opracowany biomateriał jest nietoksyczny a jego warianty zawierające witaminę C lub hydrokortyzon mają zdolność stymulowania proliferacji fibroblastów skóry, syntezy kolagenu oraz hamują aktywność metaloproteinaz macierzy, które w wysokim stężeniu występują w ranach przewlekłych. Ważną cechą opatrunku jest jego powierzchnia uniemożliwiająca adhezję fibroblastów skóry, dzięki czemu opatrunek może być usunięty bez naruszenia łożyska rany, zapobiegając tworzeniu się nieestetycznych blizn. Natomiast wariant wzbogacony w gentamycynę wykazuje silne właściwości bakteriobójcze, przy zachowaniu braku toksyczności w stosunku do komórek skóry. Skuteczność opatrunku z gentamycyną w zwalczaniu infekcji została wykazana zarówno w warunkach in vitro, jak i podczas eksperymentalnego leczenia zwierząt domowych. Opracowany materiał opatrunkowy dedykowany jest na rany ze średnim do obfitego wysięku, a jego zastosowanie jest szczególnie pożądane w fazie oczyszczania i silnego wydzielania z rany. Jest to zaawansowany wyrób medyczny o wielu funkcjach, zróżnicowanym składzie chemicznym, umożliwiający dozowanie leków, z regulowanym czasem biodegradacji. Jest to wyrób przyjazny środowisku, całkowicie biodegradowalny oraz wytworzony z wykorzystaniem naturalnych polimerów i wody jako rozpuszczalnika. Wynalazek wpisuje się w obecne trendy poszukiwania rozwiązań ekologicznych, neutralnych dla klimatu, nie stanowiących obciążenia dla środowiska. Ten rodzaj hybrydowego połączenia naturalnych polimerów w materiale opatrunkowym wykazuje ogromny potencjał do zastosowania w przemyśle medycznym.

Poster

Zdrowie / Medycyna / Fitness

Medal


Złoty Medal

Ochrona własności intelektualnej

Patent - przyznany

poziom gotowości technologicznej

TRL 4 skala laboratoryjna

Polski
English
Facebook
youtube