Wynalazki i innowacyjne technologie z całego świata zostały zaprezentowane podczas Targów IPITEx 2023 w Bangkoku. Międzynarodowe jury doceniło rozwiązanie opracowane przez dr. hab. inż. Marka Piątkowskiego, prof. PK i mgr. inż. Krzysztofa Stafina. Wynalazek pn. Innowacyjne drukowane 3D nanokompozyty chitozanowe został nagrodzony złotym medalem.
Międzynarodowa wystawa, setki wynalazków, a wśród nich Innowacyjne drukowane 3D nanokompozyty chitozanowe. Właśnie to rozwiązanie jury postanowiło nagrodzić złotym medalem. Jego autorzy - dr hab. inż. Marek Piątkowski, prof. PK oraz mgr inż. Krzysztof Stafin – opracowali bowiem innowacyjny materiał kościozastępczy. Nagrodzone rozwiązanie związane jest z opracowaniem wysokospecjalistycznych nanokompozytów, które mogą być przetwarzane za pomocą technologii druku 3D oraz zawierają związki wspomagające regenerację tkanki kostnej.
Możemy przygotować rusztowania do odbudowy tkanki, które będą dostosowane do unikalnych potrzeb pacjenta, a więc dedykowanych spersonalizowanej medycynie regeneracyjnej. Dzięki zastosowaniu druku 3D możliwe jest przygotowanie modelu ubytku przeznaczonego do regeneracji wykonanego w oparciu o mikrotomografię komputerową, a zatem o ściśle określonych wymiarach bez konieczności dopasowywania w trakcie operacji – tłumaczy dr hab. inż. Marek Piątkowski, prof. PK.
Na takie rozwiązanie czekają pacjenci mający defekty tkanki kostnej wywołane przez urazy czy choroby. Zaimplementowany w miejsce ubytku biomateriał umożliwia bowiem odbudowę tkanki dzięki wspomaganiu naturalnych procesów regeneracyjnych, a jednocześnie działa antybakteryjnie i przeciwzapalnie. Co więcej, materiał ten ulega stopniowej biodegradacji i z biegiem czasu po prostu zastępowany jest on zdrową tkanką. Warto zaznaczyć, że produkty jego rozkładu są nietoksyczne i usuwane naturalnie z organizmu. Dzięki takim właściwościom nie trzeba wykonywać ponownego zabiegu, by usunąć biomateriał po zakończonym procesie regeneracji.
W nagrodzonym wynalazku jednym z głównych składników aktywnych jest chitozan. Jest to biopolimer otrzymywany z pancerzy krabów, krewetek czy homarów. Można go także pozyskać z grzybów, co jest istotne jeśli u danego pacjenta zachodzi konieczność zastosowania materiału nieodzwierzęcego (np. w przypadku alergii czy ze względu na obiekcje natury religijnej lub etycznej). Chitozan jest zatem materiałem pochodzenia naturalnego. Otrzymuje się go wręcz z odpadów przemysłu spożywczego. Ma to duże znaczenie w procesie produkcyjnym, bowiem w porównaniu do polimerów uzyskiwanych syntetycznie, w przypadku chitozanu generowana jest mniejsza ilość odpadów, a jego cena jest niższa.
Rozwiązanie obejmuje opracowanie wysokospecjalistycznych nanokompozytów, które mogą być przetwarzane technologią druku 3D oraz zawierają związki wspomagające regenerację tkanki kostnej, dzięki czemu stanowią innowacyjny materiał kościozastępczy.
Chitozan już od dłuższego czasu pasjonuje dr. hab. inż. Marka Piątkowskiego, prof. PK. Jego modyfikacją chemiczną i fizyczną zajmuje się on już od ponad 15 lat. Opracowywanie nowych biomateriałów przeznaczonych do spersonalizowanej medycyny regeneracyjnej bazujących głównie na biopolimerach to jednak nie jedyne zainteresowanie naukowe prof. Marka Piątkowskiego. Należą do nich także: mikrofalowa synteza organiczna, druk 3D w medycynie, ekstrakcja wspomagana mikrofalami i ultradźwiękami, synteza nanomateriałów zgodnie z zasadami Zielonej Chemii i Zrównoważonego Rozwoju oraz przetwarzanie biomasy odpadowej do wysokowartościowych produktów chemii specjalistycznej.
Innowacyjne drukowane 3D nanokompozyty chitozanowe to rozwiązanie opracowane również przez mgr. inż. Krzysztofa Stafina. Jest on absolwentem Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej na kierunku Technologia chemiczna. Wynalazek jest jednym z efektów projektu ”Osteochit3D - personalizowane bioaktywne skafoldy drukowane 3D do zaawansowanej regeneracji tkanki kostnej w stomatologii” finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Lider IX (umowa nr LIDER/42/0149/L-9/17/NCBR/2018).
Wynalazek prof. Marka Piątkowskiego i mgr. inż. Krzysztofa Stafina był jednym z 12 polskich wynalazków prezentowanych przez Eurobusiness-Haller na Targach IPITEx 2023. Spośród nich 5 zostało nagrodzonych złotym medalem. Targi odbywały się na początku lutego br. w Bangkoku. Są one organizowane co roku podczas Thailand Inventors’ Day i stanowią międzynarodową wystawę prezentującą wynalazki i innowacyjne technologie. Wystawcami są instytuty badawcze, wyższe uczelnie, przedsiębiorstwa innowacyjne oraz młodzież szkół średnich i wyższych. Targi są prestiżowym wydarzeniem, które umożliwia nawiązanie kontaktów biznesowych z producentami, inwestorami oraz innymi podmiotami zainteresowanymi współpracą.
(jg)