Naukowcy z UMLub i Politechniki Lubelskiej opracowali inteligentny implant kostny dla pacjentów z osteoporozą

Naukowcy z UMLub i Politechniki Lubelskiej opracowali inteligentny implant kostny dla pacjentów z osteoporozą

zdjęcie grupowe zespołu opracowującego implant
zdjęcie grupowe zespołu opracowującego implant

Zespół badaczy z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie we współpracy z Politechniką Lubelską opracował innowacyjny implant kostny, który może wspierać leczenie pacjentów z osteoporozą. Nowe rozwiązanie umożliwia miejscowe i kontrolowane uwalnianie leku – wyłącznie wtedy, gdy jest to rzeczywiście potrzebne.

Osteoporoza to choroba metaboliczna, która spowodowana jest przez zaburzenie równowagi między procesami kościotworzenia w tkance kostnej i procesami degradacji kości. W wyniku zaburzenia równowagi kość staje się bardzo krucha i podatna na złamania” – tłumaczy prof. dr hab. Agata Przekora-Kuśmierz.

W standardowej terapii osteoporozy stosuje się leki z grupy bisfosfonianów, jednak ich podawanie wiąże się z istotnymi ograniczeniami.

Leki te są bardzo słabo przyswajalne z przewodu pokarmowego, dlatego potrzebne są ich bardzo duże dawki, a pacjenci muszą przestrzegać bardzo restrykcyjnej diety” – zaznacza prof. Przekora-Kuśmierz.

To właśnie te trudności stały się impulsem do opracowania inteligentnego implantu, który działa bezpośrednio w miejscu złamania i reaguje na nadmierną aktywność komórek odpowiedzialnych za degradację kości.

W przebiegu osteoporozy dochodzi do obniżenia wartości pH środowiska i właśnie wtedy uwalniana jest substancja lecznicza z implantu” – tłumaczy prof. dr hab. inż. Wojciech Franus prorektor ds. nauki Politechniki Lubelskiej.

Nowatorskie rozwiązanie powstało w wyniku interdyscyplinarnej współpracy chemików, biologów i inżynierów. Połączenie wiedzy z zakresu medycyny i inżynierii umożliwiło stworzenie materiału spełniającego rygorystyczne wymagania zastosowań biomedycznych.

"W takich zastosowaniach kluczowa jest wysoka czystość materiałów, dlatego wszystkie komponenty są wytwarzane w warunkach laboratoryjnych. Co więcej, część surowców pozyskujemy z materiałów odpadowych" – zaznacza dr Jakub Matusiak z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej.

Jednym z wykorzystywanych surowców jest lotny popiół, powstający jako produkt uboczny w elektrowniach i elektrociepłowniach węglowych. Odpowiednio przetworzony chemicznie stanowi bazę do syntezy zeolitów o wysokiej czystości, wykorzystywanych w implancie.

Opracowany implant ma strukturę polimerowo-ceramiczną i będzie wszczepiany po wystąpieniu złamania, wypełniając ubytek kostny.

"Pełni on funkcję rusztowania dla komórek kostnych, które stopniowo go obrastają. Jednocześnie, w sytuacji nadmiernej aktywności komórek resorbujących kość, implant uwalnia lek hamujący ten proces" – wyjaśnia prof. Agata Przekora-Kuśmierz.

Projekt znajduje się obecnie na końcowym etapie badań. Testy laboratoryjne potwierdziły bezpieczeństwo materiału, a badania komórkowe wykazały jego potencjał w zakresie wspomagania regeneracji tkanki kostnej. Jak dotąd rozwiązanie objęto jednym patentem, a osiem kolejnych zgłoszeń jest w trakcie rozpatrywania.

Następnym krokiem będą badania przedkliniczne, których rozpoczęcie planowane jest w najbliższym czasie. W tym celu zespół badawczy złożył wniosek do Agencji Badań Medycznych w ramach konkursu Transmed I, obejmujący finansowanie dalszych prac oraz przygotowanie prototypu do badań klinicznych.

Jak podkreślają naukowcy, opracowany implant ma charakter unikatowy w skali światowej. Choć idea łączenia bisfosfonianów z implantami kostnymi była już wcześniej podejmowana, dotychczas nie udało się uzyskać rozwiązania reagującego w sposób selektywny i dostosowany do aktualnych potrzeb organizmu.

Badania realizowane są w ramach projektu „Dwufunkcyjny, czuły na zmiany pH kompleks zeolitowo-bisfosfonianowy jako baza do produkcji inteligentnego implantu kostnego do leczenia złamań osteoporotycznych”, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (UMO-2021/43/B/NZ7/00447). Projekt prowadzony jest w konsorcjum Uniwersytetu Medycznego w Lublinie oraz Politechniki Lubelskiej.

Fot. Jakub Krzysiak (Studencka Agencja Fotograficzna Politechniki Lubelskiej)


WYDARZYŁO SIĘ

Wydarzyło się

Ekran z prezentacją na konferencji

Konferencja „Lubelska Transplantologia 2026”

2026-01-23 12:55:57

W Centrum Symulacji Medycznej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie odbyła się konferencja pod nazwą „Lubelska Transplantologia 2026”. To już kolejna edycja wydarzenia organizowanego przy okazji Ogólnopolskiego Dnia Transplantacji, który obchodzimy 26 stycznia. 

Uczestnicy konferencji prasowej

Uniwersytet Medyczny w Lublinie z ponad 20 mln zł dofinansowania na przełomowe badania

2026-01-23 08:44:58

Podczas konferencji prasowej, która odbyła się 22 stycznia na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie, zaprezentowany został projekt innowacyjnych niekomercyjnych badań klinicznych dedykowanych pacjentom z cukrzycą typu 1, otyłością i zaburzeniami psychicznymi. Na realizację przełomowych badań lubelscy naukowcy otrzymali ponad 20 mln zł dofinansowania z Agencji Badań Medycznych. 

Grupa osób przecina wstęgę

Poradnia Zdrowia Kobiety otwarta w USK nr 1 w Lublinie

2026-01-23 07:58:35

W czwartek (22.01) w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym nr 1 w Lublinie odbyło się uroczyste otwarcie Poradni Zdrowia Kobiety, zlokalizowanej przy Klinice Położnictwa i Patologii Ciąży. Nowa jednostka dedykowana jest pacjentkom z ciążami wysokiego ryzyka i ma zapewnić im kompleksową, specjalistyczną opiekę medyczną.

Zespół nagrodzonych badaczy

Międzyuczelniane uznanie dla nauki – nasi badacze z nagrodą Rektora Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego

2026-01-22 13:31:18

Z radością informujemy, że zespół badawczy kierowany przez prof. dr hab. n. farm. Annę Bogucką-Kocką został uhonorowany zespołową nagrodą Rektora Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego I stopnia za osiągnięcia naukowe pn. „Badania dotyczące diagnostyki schistosomatozy oraz jej znaczenia w prawidłowym rozpoznaniu i leczeniu”. Wyniki tych prac zostały opublikowane w jednym z najbardziej renomowanych czasopism naukowych na świecie – The Lancet Infectious Diseases.

Profesor Rafał Tarkowski, kierownik I Kliniki Ginekologii Onkologicznej i Ginekologii USK 1 w Lublinie

Europejski Tydzień Walki z Rakiem Szyjki Macicy 2026. Jak działa nowy program profilaktyczny?

2026-01-22 11:42:59

Rozpoczął się Europejski Tydzień Walki z Rakiem Szyjki Macicy. To idealny moment na to, by przypomnieć o wykonywaniu badań profilaktycznych, które pozwalają na szybkie wykrycie niepokojących zmian, a w efekcie – zapobieganiu rozwojowi tego nowotworu. O nowym programie profilaktycznym, z jakiego można już korzystać w naszym kraju, rozmawiamy z prof. dr hab. n. med. Rafałem Tarkowskim, kierownikiem I Kliniki Ginekologii…