Sposób wytwarzania termowrażliwego hydrożelu chitozanowego zawierającego wapń i fosfor

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania termowrażliwego hydrożelu chitozanowego zawierającego wapń i fosfor w stosunku atomowym zbliżonym do tego w jakim występują w naturalnym hydroksyapatycie, przeznaczonego zwłaszcza na materiał na rusztowania (skaffoldy) do hodowli komórkowej. Sposób wytwarzania termowrażliwego hydrożelu chitozanowego zawierającego wapń i fosfor w stosunku atomowym zbliżonym do tego w jakim występują w naturalnym hydroksyapatycie, z soli chitozanowych , przy użyciu glicerofosforanu, według wynalazku polega na tym, że sporządza się roztwór wodny soli chitozanu z chitozanu o stopniu deacetylacji powyżej 80 %, po czym roztwór ten schładza się do temperatury 4 - 6ºC, łączy z roztworem wodnym α-, β- lub α,β-glicerofosforanu, także schłodzonym do temperatury 4 - 6ºC, w trakcie intensywnego mieszania, a następnie odpowietrza w czasie do 24 godzin utrzymując temperaturę 4 – 6 ºC. Wytworzony w ten sposób żel odmywa się w wodzie lub buforze o pH powyżej 6, o temperaturze powyżej 30 ºC, umieszcza w roztworze wodnym soli wapnia na czas umożliwiający dyfuzję jonów wapnia do całej struktury żelu, po czym odmywa buforem o pH powyżej 6. Roztwory soli chitozanu i glicerofosforanu łączy się w naczyniu umożliwiającym nadanie powstającemu żelowi oczekiwanego kształtu.

Przewiduje się zastosowanie wynalazku jako nowego biomateriału - skaffolodu do hodowli komórkowej – komórek kostnych zwanych osteoblastami. Żele wytworzone według wynalazku spełniają wszystkie wymagania jakie stawia się rusztowaniom z przeznaczeniem na wszczep do organizmu ludzkiego tj. nietoksycznością, biozgodnością, bioresorbowalnością, nietoksycznymi i łatwo usuwalnymi produktami rozkładu, stopniem porowatości powyżej 90 % i odpowiednimi własnościami mechanicznymi, nadto nie powodują reakcji alergicznych, kancerogenezy, są nieaktywne immunologicznie. Nadto stanowią środowisko sprzyjające do namnażania komórek.

Biomateriał, chitozan, hydrożel

Spodziewanym efektem zastosowania wynalazku jest otrzymanie nowego biomateriału (zwanego scaffoldem) do hodowli komórkowej osteoblastów. Zawartość wapnia i fosforu w strukturze upodabnia matryce do naturalnej tkanki kostnej i umożliwia wzrost wprowadzonych w strukturę komórek (osteoblastów). Komórki umieszcza się na rusztowaniu, które podtrzymuje kształtującą się trójwymiarową strukturę. Spełnia ona kluczową rolę w formowaniu sprzyjającego, przypominającego naturalne, mikrośrodowiska. Matryca ma za zadanie:  Umożliwiać zarówno przyleganie jak i migracje komórek;  Dostarczać niezbędne czynniki wzrostu (związki organiczne, bodźce fizyczne)  Umożliwiać dyfuzję składników odżywczych oraz innych wytwarzanych substancji  Utrzymywać odpowiednie parametry mechaniczne i fizykochemiczne, sprzyjające integracji i dalszemu rozwojowi tkanki Właściwości nowo projektowanego materiału jest optymalizowany pod kątem biokompatybilności i wykluczenia właściwości immunogennych. Sztuczne rusztowanie, wprowadzone bezpośrednio do organizmu, jest rozpoznawane jako ciało obce, wywołujące ostrą reakcje ze strony układu odpornościowego. Problemu można uniknąć poprzez używanie substancji biozgodnych o unikalnych właściwościach takich jak chitozan. Zaletą chitozanu jest dobra integracja z materiałem komórkowym. Efektem przyjęcia takiego rozwiązania będą obiecujące rezultaty w leczeniu pacjentów wymagających regeneracji bądź uzupełnienia tkanki kostnej.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku