Υπόσχεται να βελτιώσει δραστικά την ασφάλεια των εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών, ενώ ταυτόχρονα μειώνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της παραγωγής τους. Η ανακάλυψη έχει ήδη αποτελέσει αντικείμενο διεθνούς αίτησης για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.
Κάθε χρόνο, εκατομμύρια ασθενείς υποβάλλονται σε εμφύτευση ιατρικών συσκευών που τοποθετούνται στο καρδιαγγειακό σύστημα — από καθετήρες και βηματοδότες, έως τεχνητές καρδιές και αγγειακές πρθέσεις. Τα περισσότερα από αυτά τα εμφυτεύματα είναι κατασκευασμένα από πολυουρεθάνη (PU), ένα υλικό που ναι μεν είναι απαραίτητο, αλλά δεν είναι απαλλαγμένο από μειονεκτήματα: η παραγωγή του βασίζεται σε τοξικά χημικά (ισοκυανικά), ενώ συνδέεται και με σοβαρές επιπλοκές, όπως θρόμβους και μολύνσεις.
Απέναντι σε αυτά τα προβλήματα, οι ερευνητές της Λιέγης —χημικοί και καρδιολόγοι— παρουσίασαν το PHOx, ένα θερμοπλαστικό ελαστομερές χωρίς ισοκυανικά (NIPU), λιγότερο τοξικό κατά την παραγωγή και καλύτερα ανεκτό από τον ανθρώπινο οργανισμό. «Το PHOx (Poly Hydroxy-Oxazolidone) είναι ένα εύκαμπτο και μεταμορφώσιμο πλαστικό που μπορεί να χυτευθεί, να πιεστεί, να υφανθεί ή να τυπωθεί τρισδιάστατα», εξηγούν οι χημικοί Άννα Πιεράρ και Κριστίν Ζερόμ.
Χάρη στις θερμοπλαστικές του ιδιότητες, το PHOx μπορεί να τυπωθεί σε 3D, στρώση προς στρώση, επιτρέποντας την παραγωγή εξατομικευμένων ιατρικών εμφυτευμάτων, πλήρως προσαρμοσμένων στην ανατομία κάθε ασθενούς. Επιπλέον, η παραγωγή του βασίζεται σε πιο φιλικές προς το περιβάλλον πρώτες ύλες, ορισμένες από τις οποίες προέρχονται από διοξείδιο του άνθρακα, μειώνοντας έτσι το συνολικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Ασφαλέστερο για τον οργανισμό, φιλικότερο προς το περιβάλλον
Σύμφωνα με την ομάδα της βιοϊατρικής μηχανικού Σοφία Μέλο και της Καθηγήτριας Καρδιολογίας Σεσίλ Ουρί, τα εργαστηριακά τεστ έδειξαν ότι το PHOx υπερέχει της παραδοσιακής PU σε κρίσιμους τομείς:
- Παρουσιάζει μεγαλύτερη βιοσυμβατότητα με το αίμα
- Μειώνει την προσκόλληση αιμοπεταλίων, άρα και τον κίνδυνο θρόμβωσης
- Αναστέλλει την προσκόλληση βακτηρίων όπως ο χρυσίζων σταφυλόκοκκος, που σχετίζεται με λοιμώξεις εμφυτευμάτων
- Δεν παρατηρήθηκε τοξικότητα ή απόρριψη από το σώμα
- Δεν προκαλεί υπερβολική φλεγμονώδη αντίδραση ή αποδόμηση
Η 3D εκτύπωση ανοίγει τον δρόμο για εμφυτεύματα ακριβείας
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του PHOx είναι η δυνατότητα τρισδιάστατης εκτύπωσης, γεγονός που επιτρέπει την παραγωγή εξατομικευμένων ιατρικών συσκευών. Ο καθηγητής Πατρίτσιο Λαντσελότι, επικεφαλής του Τμήματος Καρδιολογίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λιέγης, σημειώνει:
«Αυτή η δυνατότητα θα μπορούσε στο μέλλον να επιτρέψει τη δημιουργία εμφυτευμάτων κατά παραγγελία, μειώνοντας το κόστος και την παραγωγή αποβλήτων».
Μεταξύ των πιθανών εφαρμογών είναι καρδιακές βαλβίδες προσαρμοσμένες στην ανατομία του ασθενούς, φλεβικές προθέσεις και άλλες κρίσιμες ιατρικές χρήσεις.
Το μέλλον των εμφυτεύσιμων συσκευών αλλάζει
Η ερευνητική ομάδα επισημαίνει ότι είναι η πρώτη φορά που ένα υλικό τύπου NIPU εμφανίζει τόσο υψηλές επιδόσεις σε τόσο απαιτητικές ιατρικές εφαρμογές. Με τα μηχανικά του χαρακτηριστικά (ευκαμψία, αντοχή) και τις βιολογικές του ιδιότητες (συμβατότητα με κύτταρα και αίμα), το PHOx αναδεικνύεται ως ισχυρός υποψήφιος αντικαταστάτης της πολυουρεθάνης σε ιατρικά εμφυτεύματα.
Η ανάπτυξή του δεν υπόσχεται μόνο μεγαλύτερη ασφάλεια για τους ασθενείς, αλλά και μείωση των περιβαλλοντικών και οικονομικών επιβαρύνσεων, ανοίγοντας τον δρόμο για μια νέα γενιά ιατρικών τεχνολογιών.
