Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Nemoci a léčba

Imunologie je medicínský obor, o který se v současnosti přirozeně zajímáme víc než kdykoli předtím. Tento obor se zabývá diagnostikou a léčbou poruch imunity. Den imunologie vyhlás …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Alternativní medicína

Ani mezi pěstiteli nebývá obecně rozšířen názor, že jarní plevel je vlastně dar. Většina zahradníků s ním začíná bojovat …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Hubnutí, dieta a zdravá strava

Pohanka byla v kuchyních našich předků zcela běžná, pak se na ni trochu pozapomnělo, ale dnes opět zažívá velký návrat na náš stůl. Je totiž nedílnou součástí zdravé výživy a zařad …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Sport a relaxace

Už je to více než rok, co jsme nuceni být převážně zavření doma. Přestože se na sociálních sítích možná zdá, že tento stav leckoho vyburcoval k pravidelnému domácímu cvičení, pravd …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Duševní zdraví a psychologie

I když se únava ze soucitu nejčastěji objevuje u těch, kteří pracují ve zdravotnictví, mohou jí trpět i pečovatelé a mno …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Nemoci a léčba

S obdobím jara přichází také náročné střídání počasí, jeden den vás hřejivé slunce donutí jít ven jen v tričku a další d …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Nemoci a léčba

Bolestivý sex, nevysvětlitelná ztráta hmotnosti, nespecifikovatelné krvácení… Takové a další těžkosti mohou čas od času potkat každou ženu, která bývá v pokušení nad nimi mávnout r …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Nemoci a léčba

Antivirové vlastnosti kvercetinu, rostlinného flavonoidu nacházejícího se v široké škále zeleniny a ovoce, byly během ča …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Hubnutí, dieta a zdravá strava

Velikonoce už jsou za dveřmi a možná si říkáte, že byste letošní velikonoční vaření a pečení chtěli pojmout zdravěji. Jd …

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Hubnutí, dieta a zdravá strava

První jarní a slunné dny jsou tady a kdo by se netěšil na první úrodu, zvlášť co se léčivých rostlin týče. Listy medvědí …

iList.cz » Studenti nejsou ve škole již více než rok, co se za tu dobu změnilo?

13. 4. 2021 | Markéta Malečková | Zprávy ze školy Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví

Proti stále neustupující pandemii koronaviru společně bojujeme již celý rok, během kterého jsme jako studenti neměli mnoho příležitostí se na půdě Vysoké školy ekonomické (VŠE) potkat. Nicméně budovy školy ani školní koleje nezůstávají prázdné a v současnosti procházejí řadou očekávaných i překvapivých změn, stejně jako si změnami procházíme my studenti. Několik úprav bylo již dokončeno, několik dalších zahájeno a co je hlavní, plánuje se dál.  Zaměstnanci školy se tak intenzivně snaží vylepšit a zpříjemnit školní prostory, aby byl již dlouho očekávaný návrat do školy pro studenty i pedagogy ještě příjemnější.

I přes různá pandemická omezení však školu čas od času někteří studenti navštíví, ať už za účelem konání prezenční zkoušky, či z důvodu prodloužení karty ISIC.

Tito jedinci měli možnost si povšimnout zcela nových turniketů před vchodem do Italské budovy, jejichž hlavním účelem je kontrola a zabezpečení vstupu do budovy školy a zároveň posílení ochrany osob a majetku.

Celkové náklady akce byly vyčísleny na 7 milionů korun.

Co se týká menších úprav, ani o ty není nouze. V rámci projektu „VŠE bez plastů“ byla během prázdnin ve všech patrech Rajské budovy nainstalována nová pítka, která zajisté uvítají studenti i zaměstnanci.

Celý komplet úpravy vody obsahuje uhlíkové filtry, lampy UV, nerezový zásobník pitné vody s chlazením a automatická čerpadla.

Chlazenou a filtrovanou vodu si studenti i zaměstnanci budou moci napustit do menší skleněné láhve, kterou bude možno zakoupit v prodejně knih ve Staré budově.

V areálu Žižkov byly dále nainstalovány dotykové informační panely, které mají pomoci studentům s orientací v prostorech školy.

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví

Škola si velké ambice klade také do budoucna. Již na začátku února prezentoval architekt Hofman projekt modernizace prostoru jídelen pro stravování studentů.

Pakliže Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT) projekt, včetně dotace na něj, schválí, můžeme se na zmodernizované prostory těšit možná již v září letošního roku, tedy ještě před zahájením následujícího zimního semestru.

Celkové náklady této přestavby jsou dle přehledu investic VŠE odhadovány na 17 milionů korun.

Cévní náhrady

Vytvoření cévní náhrady z jiné než z cévní tkáně se stalo předmětem výzkumu mnoha pracovišť v druhé polovině minulého století. Účelem bylo nalézt adekvátní náhradu pro cévy s malým průsvitem a nízkým průtokem.

Pokusy byly prováděny především na psech a prasatech se snahou o využití perikardu, svalové tkáně, peritonea, ureteru, bránice nebo tenkého střeva. Většina operací skončila rupturou nebo trombózou během několika týdnů.

Také se využití těchto xenotransplantátů ukázalo jako problematické z důvodu časové a technické náročnosti při vytváření náhrady odpovídající velikosti.

Tepenné allotransplantáty[upravit | editovat zdroj]

K rozmachu užívání tepenných allotransplantátů došlo na konci minulého století, především díky rozvoji moderních imunosupresiv a vzniku bank pro uchovávání zpracovaných transplantátů. Pro transplantaci se využívá nejčastěji tepenný kmen od aorta descendens po arteria femoralis.

Allotransplantáty se uchovávají při nízké teplotě 1–4 °C. Následně se k připraveným štěpům přidávají antibiotika a heparin. Za běžných okolností jsou použity do 48 hodin, ale mohou být uchovávány až po dobu 30 dnů.

Umělé cévní náhrady[upravit | editovat zdroj]

Umělé cévní náhrady jsou běžně využívány jako bypass při operacích periferních stenóz či k přístupu do cévního řečiště pro účely hemodialýzy. Jejich délka je limitována u náhrad s průřezem menším než 10 mm, proto se nepoužívají pro revaskularizaci myokardu. Základním předpokladem jejich použitelnosti je biologická snášenlivost příjemce vůči jejich materiálu.

Tím bývají bioinertní polymery – teflon (polytetrafluoroethylen) a dacron (polyethylentereftalát), vzácně polyurethan (Lycra), ve stadiu klinické studie je užití polyéteruretanmočoviny pro náhrady o malé světlosti. Při použití v oblastech těla kaudálně od ligamentum inguinale má použití umělých náhrad horší výsledky než autologní biologická náhrada.

Někdy ovšem není vhodná céva u pacienta k dispozici, v tomto případě se využívají náhrady z teflonu. Umělé cévní náhrady bývají někdy vrapované (příčně zaškrcované), což napomáhá snazšímu ohýbání náhrady a snižuje riziko zaškrcení, ale zvyšuje průtočný odpor a riziko tvorby trombů.

V současné době je na trhu několik typů cévních náhrad různých společností, založených jak na teflonu, tak na dacronu s navázaným uhlíkem či heparinem snižujícím riziko trombogeneze. Ve stadiu testování jsou pokusy využít obdobně hirudin, tkáňový aktivátor plasminogenu či jiné látky.

Ve stádiu výzkumu je i možnost kultivovat na umělé náhradě pacientovy endotelové buňky nebo na náhradu navázat látky uvolňující oxid dusnatý. Jednotlivé náhrady se mezi sebou liší i mírou porozity.

Fyzikální vlastnosti[upravit | editovat zdroj]

Nejdůležitějšími fyzikálními vlastnostmi u zdravých tepen jsou pevnost a pružnost. Ty jsou ovlivněny především podílným zastoupením tří základních vrstev tepenné stěny, které se v průběhu tepny značně mění.

Dalšími parametrem, který může tyto vlastnosti ovlivnit, je fixace tepen k jejich podkladu, nebo různé patologické jevy – především arterioskleróza.
U cévních náhrad je nutné zachování především pevnosti, aby nedocházelo k rupturám, a také pružnosti z hlediska regulování tlaku.

Další parametry lze ovlivnit zvolením vhodného transplantátu, které dělíme podle způsobu výroby na tkané a pletené, vyráběné z dacronu, a lité teflonové protézy.
Co se týče pevnosti v současné době používaných umělých náhrad, dosahují obvykle mnohem lepších nebo alespoň stejných parametrů jako zdravá céva v daném místě.

Pružnost, vyjádřená veličinou compliance, která u tepen dosahuje hodnot okolo 6, je však pro autograft z vena saphena magna jen asi 4,5, pro dacron 2 a pro teflon přibližně pouhých 1,5.

Polytetrafluoretylen (teflon)[upravit | editovat zdroj]

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví Vzorec polytetrafluoretylenu
Strukturní model polytetrafluoretylenu

Polytetrafluorethylen (PTFE) je znám pod svým původním komerčním označením jako teflon. Jedná se o bílý, vysoce hydrofobní termoplastický fluorovaný uhlovodík, jeho koeficient tření je třetí nejnižší ze všech známých látek, je rovněž výborným dielektrikem. Pro účely konstrukce cévních náhrad se využívá jeho plošně protažená forma s obchodním označením Gore-Tex. Hladké stěny náhrad z PTFE jsou méně trombogenní, než v případě dacronu, ale zároveň musí být kvůli vyššímu riziku zaškrcení při ohybu vyztuženy. Vzhledem k výrobě litím jsou tyto náhrady minimálně porézní. Díky tomu se v tkáni nevhojují a prakticky se ani nepokrývá fibrinem, což ovšem pro jejich trvanlivost v těle pacienta nemá praktický význam. Tento materiál je většinou využíván pro náhrady o průměru nižším než 10 mm, kde hraje případná postimplantační redukce průtočnosti větší roli a zároveň není prioritou pružnost. Může být použit i spolu s vlastní cévou jako kompozitní náhrada.

Zajímavé:  Hypertyreóza - vše o zdraví

Struktura Gore-Texu ve skenovacím elektronovém mikroskopu
Vzorky cévních náhrad z materiálu Gore-Tex
Vzorec polyetylentereftalátu

Polyetylentereftalát (dacron)[upravit | editovat zdroj]

Strukturní model polyetylentereftalátu

Polyetylentereftalát (PET, PETE, PES), s komerčním označením Dacron, je termoplastický polyester s rozsáhlým využitím v textilním průmyslu a jako obalový materiál v potravinářství. Cévní náhrady se vyrábí z jeho vláknité modifikace, jsou buďto pletené nebo tkané. Pletené náhrady jsou více porózní a více krvácí, jejich prodyšnost je proto nutné dočasně regulovat předsrážením krví pacienta. Naproti tomu u tkaných náhrad může docházet k třepení, výběr konkrétního modelu je tedy otázkou volby operatéra. Dacronové náhrady jsou využívány pro operace velkých cév, zejména aorty v celém jejím rozsahu. V současnosti jsou na trhu dacronové náhrady s vnitřní stěnou potaženou kolagenem, želatinou nebo albuminem pro omezení krevních ztrát či s antibiotiky pro eliminaci rizika infekce.

Komplikace použití cévní náhrady[upravit | editovat zdroj]

  • Ucpání náhrady – často způsobené hyperplasií neointimy, jizevnaté cévní tkáně
  • Infekce náhrady – vzácná (1–2 %) komplikace, ovšem většinou s velmi vážnými důsledky pro pacienta. Obvykle k ní dochází během samotné operace. Mnohdy vyžaduje reoperaci a vyjmutí náhrady.
  • Aneurysma v místě anastomózy – jsou způsobeny částečným nebo úplným utržením anastomózy. Většinou jsou bezpříznakové, ale mohou vyvolat problémy tlakem na okolní struktury. Náprava spočívá v zavedení krátkého bypassu.
  • Vzdálená embolizace
  • Eroze sahající k přiléhajícím strukturám – např. aortoenterická píštěl – se zpravidla objevuje měsíce až roky po zavedení cévní náhrady. U každého pacienta s cévní náhradou v abdominální oblasti a s krvácením do GIT by měla být předpokládána možnost diagnózy aortoenterické píštěle.

Historie cévních náhrad[upravit | editovat zdroj]

Vývoj cévních náhrad se zaznamenává již od konce 19. století. V roce 1898 Jaboulay a Briau poprvé využili tepenný autotransplantát při pokusech na psech. V témže roce využil první žilní autotransplantát Gluck.
V roce 1906 byla provedena první náhrada resekované výdutě na a. poplitea transplantátem z v. poplitea. V roce 1907 byl použit autotransplantát z v.

 saphena magna jako náhrada po resekované výduti na podklíčkové tepně. V té době se experimentovalo i s čerstvými tepennými alotransplantáty. Přestože jejich výsledky byly nadějné, v klinice se v té době nevyužívaly. To chtěli změnit pánové Carrel a Guthrie, kteří se zabývali tím, jak tepenné alotransplantáty konzervovat.

Jejich bádáním položili základy oboru, který se však začal rozvíjet o několik desítek let později.

Velkým zlomem ve vývoji byla 2. světová válka, při níž došlo k velkému pokroku v oblasti materiálů, anestezii, protiinfekčních opatření a péče o pacienty. Pozornost v cévních náhradách se obrátila ke konzervovaným tepenným alotransplantátům.
V roce 1945 navrhli Blakemore a Lord zřízení cévní banky.

Tu založil až o tři roky později Gross, který v témže roce provedl náhradu resekované koarktace hrudní aorty konzervovaným tepenným alotransplantátem. V roce 1951 začal Kunlin velmi úspěšnou éru štěpů ze žilních autotransplantátů, které jsou doteď úspěšně používány.
V dalších letech docházelo k pokroku biologických, ale i umělých cévních náhrad.

V současné době jsou cévní náhrady nedílnou součástí cévní chirurgie.

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

  • Rekonstrukce tepen
  • Bypass

Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]

  • VANĚK, Ivan, et al. Kardiovaskulární chirurgie. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2003. 236 s. ISBN 8024605236.
  • KRAJÍČEK, Milan, Jan H. PEREGRIN a Miloslav ROČEK. Chirurgická a intervenční léčba cévních onemocnění. 1. vydání. Grada, 2007. 436 s. ISBN 978-80-247-0607-8.
  • NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada, 2005. 524 s. ISBN 80-247-1152-4.

Jak vyčistit ucpané cévy?

Uměle vytvořené cévy z polymeru – vše o zdraví

Název tohoto článku může možná u někoho vyvolat úsměv a představu, jak čistí doma zanesené trubky v kanalizaci. Ovšem určitá vzdálená podoba tu je – i my se musíme přičinit o to, abychom svoje cévy měli co nejvíce průchozí a čisté, nezanesené “odpadem”.

Ucpané cévy – příčiny

Neprůchodnost cév je zapříčiněna ukládáním tuku, především cholesterolu na stěnách cév. Tím dochází ke vzniku aterosklerózy, česky ke kornatění tepen. V místech, kde se tyto částečky tuku (odborně tukové pláty neboli aterogeny) ukládají, dochází k zúžení tzv. průsvitu cévy a krev tedy obtížněji proudí.

Céva se také stává křehčí a méně pružná. Nedostatek krve znamená nedostatek kyslíku. A nedostatek kyslíku znamená zvýšené riziko vzniku stavů, které nás mohou rychle ohrozit na životě – mozková mrtvice, embolie nebo akutní infarkt myokardu. Ještě nám může hrozit trombóza, hypertenze nebo ischemická nemoc dolních končetin (tj. ”nedokrevnost”).

Jak na ucpané cévy?

Předepisování léků ponechme lékařům a můžeme se soustředit na to, co je v našich silách. Následující opatření jsou míněna zejména jako prevence, ale měl by je dodržovat i pacient s diagnostikovanou aterosklerózou.

Zásadní je odstranit z jídelníčku všechny nevhodné tuky. V první řadě se jedná o tzv.

nasycené tuky (nasycené mastné kyseliny) v potravinách, jako jsou sádlo, tučné maso, tučné mléčné výrobky, ale i zdánlivě zdravé potraviny, jako je kokosový nebo palmový olej.

Právě nasycené mastné kyseliny v nich obsažené zvyšují hladinu “zlého” LDL cholesterolu, který se následně může usazovat na stěnách cév.

Ale tyto látky nejsou jediné, které nám z tuků škodí. V některých potravinách, zejména v provozovnách rychlého občerstvení, jako jsou smažené koblihy, náhražky čokolád či oplatky můžeme najít tzv. trans-mastné kyseliny.

Tyto kyseliny, které se dříve používaly (a ještě stále se někde používají) při ztužování umělých tuků, se podílejí na zvýšení hladiny zlého “LDL” cholesterolu v krvi a navíc ještě snižují hladinu “hodného” HDL cholesterolu.

Naopak je třeba dávat přednost tukům, obsahujícím nenasycené mastné kyseliny.

Jako příklad potravin, které je obsahují, můžeme uvést některé druhy ryb (losos, makrela), olivový a řepkový olej, lněné a konopné semínko, vlašské ořechy nebo avokádo. Důležité je, že mají být konzumovány za studena či přidávány do již hotových pokrmů.

K dalším potravinám, které mohou přispívat ke snížení rizika vzniku kornatění tepen, lze uvést česnek a potraviny obsahující lutein (listová zelenina jako je kapusta, špenát či zelí, dále paprika nebo mrkev a také vejce).

Obecně platí, že v potravě je třeba omezit příjem soli a jíst více zeleniny a ovoce.

Jako samozřejmost musíme vzít do úvahy, že kuřáci se zbaví svých cigaret a na minimum omezíme pití alkoholu. Důležitý je rovněž pravidelný pohyb – někteří odborníci uvádějí, že i takto dochází ke snižování LDL a zvyšování HDL cholesterolu. Můžete cvičit, ale stačí i chůze či rekreační plavání. To vše přispívá také ke snížení nadváhy, která je také jedním z rizikových faktorů.

Jako doplněk celkové léčby je možné užívat i přírodní přípravky s obsahem lecitinu nebo některé vitamíny – vitamín C, vitamín B6 (pyridoxin) a vitamín B12 (cyanocobalamin).

BALANCE – orgánová výživa pro srdce a nervy 180 kapslí

Obsah balení: 180 kapslí

Konzumace orgánového masa je tradicí, jak pro Českou republiku, tak pro Slovensko. Mnozí z nás si pamatují pokrmy jako například játra na cibulce anebo jinak připravovaná orgánová masa (ledvinky, vepřové jazyky, kuřecí srdce apod.). Mnozí z nás tyto pokrmy milují, jiní naopak orgánové maso nemohou vůbec pozřít ať už z etických či jiných důvodů.

Proč konzumovat orgánové maso a proč se v minulosti jedlo mnohem častěji než nyní?

Orgánové maso je jedno z nutričně nejbohatších a považujeme jej za super potravinu. Je plné důležitých vitamínů, minerálů, kvalitních tuků, enzymů a esenciálních aminokyselin.

Ve srovnání s klasickým masem (svalovinou), které jsme někteří zvyklí jíst, je orgánové maso mnohem bohatší, především na vitamíny skupiny B (B1, B2, B6, kyselinu listovou a velmi důležitý vitamin B12), dále na minerály jako je fosfor, železo, měď, hořčík, jód, vápník, draslík, sodík, selen, zinek a mangan, a v neposlední řadě poskytuje důležité vitamíny rozpustné v tucích, kterými jsou A, D, E a K a vyšší množství esenciálních mastných kyselin, včetně kyseliny arachidonové a omega-3 tuků jako je EPA a DHA.

Orgánové maso značky PURE NATURA, které je sušené mrazem tak, aby stále obsahovalo vysoké množství bioaktivních živin, pochází od volně se pasoucích jehňat, která se živí travou a volně rostoucími bylinami.  Jelikož se běžně orgánové maso znehodnocuje, myšlenkou PURE NATURA je zvíře respektovat a když už je zabito pro maso, využít co nejvíce se dá a proměňovat odpad v hodnotu!

BALANCE je exklusivní směs vyrobena z jehněčího srdce a divokých islandských bylin.

Zajímavé:  Bříza - vše o zdraví

Obsahuje stejné živiny, jaké se nacházejí v našem vlastním srdečním svalu, jako je protein, vitamín B12 a koenzym Q10. Byliny přidané do receptury jsou silné a čistící.

Tato směs je určena zejména pro ty, kteří se chtějí dobře starat o sebe a svůj kardiovaskulární systém a pro ty ve středním věku. 

Upozornění: Lidé se sennou rýmou nebo astmatem by měli být při používání bylin, jako jsou heřmánek a řebříček, opatrní, protože se mohou projevit zhoršením symptomů.

Heřmánek může zesílit účinky některých léků na ředění krve a řebříček může zpomalit srážení krve.  Přestaňte produkt používat nejméně 2 týdny před plánovaným chirurgickým zákrokem.

Bříza má mírné močopudné účinky, prosím vezměte na vědomí, že pokud užíváte diuretika, může dojít k nechtěné dehydrataci. 

Doplňky stravy nejsou náhradou pestré a vyvážené stravy. Nepřekračujte doporučené denní dávkování. Ukládejte mimo dosah dětí. Tento výrobek není určen k diagnostice, léčbě, léčbě nebo prevenci jakéhokoli onemocnění.

Složení a dávkování: 2-4 kapsle denně

Nutriční údaje 2 kapsle Množství % RHP Množství
4 kapsle
%RHP
Jehněčí srdce 680mg Není stanoveno 1360mg Není stanoveno
Řebříček obecný (květ, listy) 80mg Není stanoveno 160mg Není stanoveno
Bříza pýřitá (listy) 80mg Není stanoveno 160mg Není stanoveno
Rozchodnice růžová (kořen) 80mg Není stanoveno 160mg Není stanoveno
Heřmánek 80mg Není stanoveno 160mg Není stanoveno
Vitamín B12 0,54mcg 22% 1,088mcg 44%
  • Další ingredience: Kapsle z hydroxypropyl methylcelulózy.
  • Neobsahuje lepek, kasein, laktózu, sóju, kukuřici, umělá barviva či jiné přídatné látky.
  • Povolená zdravotní tvrzení dle platných nařízení EU:
  • Povolená zdravotní tvrzení dle nařízení EU:
  • Řebříček obecný (květ, listy)
  • Normální funkce močových cest – ledvinyNormální tráveníNormální funkce dýchacího systémuNormální činnost cévní soustavy Metabolismus tuků – cholesterol v krvi – kontrola tělesné hmotnosti
  • Menstruační komfort
  • Rozchodnice růžová
  • Fyzický výkon a kondice, Antioxidant
  • Vitamín B12
  • Přispívá k normální funkci imunitního systému 
  • Heřmánek
  • normální funkce dýchacího systémuuvolnění dýchacích cest s rýmounormální stav pokožkyantioxidantnormální trávenípřirozená obranyschopnost, imunitní systémkognitivní a duševní zdraví
  • pozitivní nálada, relaxace, spánek

Platná nařízení EU mj. nepovolují uvádět léčebná tvrzení u potravinových doplňků.

Přelom ve vědě. Byly vytvořeny umělé červené krvinky, mohou být i dálkově řízené

Kombinací biologického materiálu s polymery vypěstovanými v laboratoři vyvinul mezinárodní bioinženýrský tým cosi, co by se dalo označit za „erytrocyty Terminátora“, tedy umělé červené krvinky, schopné fungovat podobně jako ty skutečné, které proudí v našich žilách.

Přečíst článek ›

Podle webu Science Alert, jenž o tomto objevu informoval, se umí tento mikroskopický kyborg nejen proplížit zákrutami cévního systému stejně dobře jako klasický hemoglobin roznášející kyslík z plic do tkání, ale je upraven tak, že je schopen transportovat i protinádorové léky nebo biosenzory, a dokonce může být poset malými magnety, umožňujícími jeho dálkové řízení.

První syntetické krvinky již existují 

Červené krvinky jsou jedny z mála buněk v lidském těle postrádajících jádro, takže se nemohou samy dělit ani množit a jsou relativně jednoduché.

Pro inženýry tak představují atraktivní cíl, který je o to lákavější, že až dosud se ke krevním transfúzím nebo náhradám jednotlivých krevních složek používají výhradně komponenty z lidské darované krve.

Ta představuje i přes mimořádnou obětavost dárců krve velmi vzácný zdroj.

V současnosti existuje již několik syntetických erytrocytů. Některé z nich spoléhají na vyčištěné klíčové materiály, jako je hemoglobin dodaný od lidských či zvířecích dárců, jež jsou nově „zabaleny“ do obalu z neškodných částic, u nichž je nepravděpodobné, že by vyvolaly imunitní odpověď organismu.

Přečíst článek ›

Některé z prováděných experimentů jsou ale trochu dobrodružnější – například se pokoušejí o vytvoření sondou poháněných částic, schopných přenášet cévním systémem vysoce reaktivní formy kyslíku, tzv. volné kyslíkové radikály, určené k likvidaci rakovinných tkání a buněk.

Dokonalejší než krvinka sama

  • „Nechali jsme se inspirovat výše uvedenými průkopnickými studiemi, jejichž prostřednictvím vznikly syntetické složeniny obsahující jeden nebo několik klíčových rysů přirozených červených krvinek, a snažili jsme se vytvořit modul napodobující červenou krvinku tak, aby obsahoval kompletní kombinaci jejích vlastností,“ uvádějí vědci ve své zprávě, publikované v odborném titulu ACS Nano.
  • Cílem experimentu bylo, aby tato bionická nápodoba měla velikost, tvar i pružnost a pohyblivost dostatečné na to, aby pronikla i nejužšími lidskými cévami, a přitom vydržela dlouho neporušená, a aby byla schopná přenášet dostatečné množství kyslíku.
  • V dokonalejší formě pak měla být schopná plnit ještě další funkce, například dopravovat do buněk léčiva.

Aby vědci dosáhli tohoto cíle, začali potahovat darované krvinky vrstvou siliky (oxidu křemičitého), který byl poté natřen vodivými polymery různých elektrických nábojů. Silika a buněčný vnitřek experimentátoři následně „seškrábli“ a zbylou polymerní membránu potáhli „kůží“ z červených krvinek. Vznikla tak dvojitě vydutá prázdná skořepina, jež mohla být vyplněna libovolnou biochemickou „mašinérií“, jakou si srdce žádá, zatímco nadále fungovala i jako prostá červená krvinka roznášející kyslík.

Přečíst článek ›

Množství testů provedených pomocí laoratorního vybavení i na zvířatech ukázalo, že bionické krvinky splňují očekávání. „Ani čtyři týdny po jejich injekční aplikaci do laboratorních myší nebyly na zvířatech zaznamenány žádné známky nepříznivých účinků, což svědčí pro to, že tyto syntetické buňky jsou bezpečné,“ uvedl Science Alert.

K jejich nasazení do léčebného procesu sice zbývá ještě dlouhá cesta, ale zatím se zdá, že to není špatná strategie. Bude ale ještě potřeba hodně zkoušek a dalšího vývoje, než se ukáže, zda je tato cesta opravdu schůdná.

3D tisk ze živých buněk: Umělé cévy vypadají jako živá tkáň

Nanoinženýři Kalifornské univerzity v San Diegu „vytiskli“ cévy. Jsou funkční a věrně připomínají cévy ze živého organismu. Tyto 3D cévy představují významný krok na cestě k umělým orgánům a novým postupům regenerativní medicíny.

Výzkumný tým, který vedl nanoinženýr Shaochen Chen, pokročil ve zvládnutí jedné z největších současných výzev pro tkáňové inženýrství. Tu představuje vytvoření umělých tkání a celých orgánů s funkčním cévním systémem, který by po transplantaci do těla pacienta mohl fungovat podobně jako živé cévy.

O něco takového se odborníci snaží už dlouho. Dosavadní 3D tisk umělých cév je ale pomalý, drahý a hodí se obvykle jenom k produkci jednoduchých struktur, jako jsou jednotlivé cévy. Takto vytvořené cévy také obvykle nejsou schopné se dobře začlenit do krevního oběhu pacienta.

Fungující cévní systém přitom potřebují prakticky všechny tkáně a orgány. Neschopnost vytvořit vhodný systém umělých cév se tak stala velkou překážkou ve vývoji a produkci umělých orgánů. Orgánů pro transplantace je stále velký nedostatek, proto by se umělé orgány velice hodily.

Chenův tým vyvinul novou technologii pro biotisk, k němuž si postavili vlastní speciální 3D tiskárny. Tímto postupem mohou rychle tisknout 3D mikrostruktury, které blízce připomínají cévní systémy živých tkání.

A jak takový 3D biotisk probíhá? Badatelé nejprve vytvoří 3D model požadované biologické struktury na počítači. Pak počítač přenese 2D snímky z tohoto modelu na miliony mikroskopických zrcadel, která jsou ovládána počítačem tak, aby vznikl obraz 2D snímku v podobě UV záření.

Takto uspořádané UV paprsky poté září do roztoku, který obsahuje živé buňky a spolu s nimi polymery citlivé na světlo. Polymery působením UV záření ztvrdnou a vytvoří jednou vrstvu výsledné struktury.

3D tiskárna tímto způsobem rychle tiskne jednu vrstvu 3D modelu za druhou. Vznikne tak 3D polymerová struktura, která obsahuje spoustu živých buněk. Z nich nakonec vznikne biologická tkáň.

Chen a spol. tisknou velmi detailní mikrostruktury cévního oběhu v extrémně vysokém rozlišení. Nejlepší je, že celý proces trvá jen pár sekund.

Proti současným metodám biotisku, jimiž se i úplně jednoduché struktury obvykle tisknou celé dlouhé hodiny, to je dost pronikavé zlepšení.

Zajímavé:  Chlamidie - vše o zdraví

Nemluvě o tom, že postup Chenova týmu není drahý a vzniklé struktury se snadno začlení do těla pacienta. Umělé orgány pro transplantace jsou zase o něco blíž.

  • fotografií

Autor: Stanislav Mihulka – VTM.cz

Lebeční kost z materiálu jako mikrotenový sáček, výztuž tepny jako z toho na ponožky

Na displeji telefonu se objeví jméno primáře jedné zahraniční nemocnice.

Karel Volenec, majitel společnosti ELLA-CS, která se zaměřuje na výrobu stentů − tedy výztuží, jež se zavádějí například do jícnu, aby zachovaly jeho průchodnost −, na chvíli znervózní.

V brzkých ranních hodinách podobné telefonáty signalizují problém. Stačí, když pacient nedodrží léčebný postup, a průšvih je na světě.

„O to překvapenější jsem byl, když mi primář volal, aby mi řekl, že pacient měl díky našemu stentu takovou radost, že zase může jíst, že vykoupil celý nemocniční bufet, včetně alkoholu.

A nejenom že opil další pacienty, se kterými byl na pokoji, ale i sestřičku a jednoho lékaře,“ vypráví s dojetím v hlase Karel Volenec příběh člověka, který byl vzhledem k rakovině jícnu tak dlouhou dobu krmen pomocí sondy, že musel radost z toho, že zase cítí chuť jídla a jeho vůni, náležitě oslavit. A všichni kolem s ním. „Byl jsem z toho tenkrát dojatý.

A i když rakovině za pár měsíců podlehl, kvalita jeho života a jeho psychika byly alespoň během nich výrazně lepší,“ vzpomíná Volenec, jehož firma vyrábí stenty i pro veterinární medicínu.

Malá trubička z biodegradabilního plastu, tedy rozložitelného, je jen jedním z mnoha příkladů, jak lze polymery využívat v lidském těle. Na začátku použití syntetických plastů v medicíně byly přitom šicí materiály.

„Vstřebatelné šicí materiály na bázi kyseliny mléčné a kyseliny glykolové. Ty nahradily původní, které byly dělané z ovčích střívek, z přírodního kolagenu.

Ten ale v těle vyvolával zánětlivé reakce,“ vysvětluje Jiří Brožek z Ústavu polymerů Vysoké školy chemicko-technologické v Praze důvod, proč se hledaly nové způsoby.

Plast odolá žíravině v těle

Dnes se v medicíně při opravách lidského těla používá celá řada plastů, které mají mnoho společného s těmi, s nimiž se dá setkat v běžném životě.

Stačí se podívat na povrch teflonové pánve, na které se před chvílí dosmažil steak, či na láhev sešlapanou a vhozenou do žlutého kontejneru. Podobných příkladů lze nalézt obrovské množství.

Nejen teflon, kluzký materiál s vynikajícími vlastnostmi, a polyethylentereftalát (PET), z něhož se vyrábějí právě láhve a který tělo velmi dobře snáší.

„Dalším materiálem může být polyethylen, který se běžně používá v ortopedii, nebo když je potřeba doplnit kousek lebky chybějící po střelné ráně či zničené nádorem. Standardně se z něj přitom vyrábějí mikrotenové sáčky. Z polyesteru se dělají třeba ponožky, ale i polyesterová síťka sloužící jako speciální výztuž tepny, která zabraňuje průniku krvinek,“ uvádí příklady Karel Volenec.

Materiály, které se používají na láhve, ponožky či pánve, nemusí splňovat tak přísné požadavky jako ty, které nacházejí uplatnění v lidském těle. Nejedná se o zcela totožný typ. V medicíně se pracuje se superčistými materiály, které musí být biokompatibilní.

„Tedy když jsou implantované do organismu, nesmějí vyvolávat žádnou nebo jen přiměřenou nežádoucí reakci,“ říká profesor Brožek. Kromě alergických reakcí se musí také řešit, aby nedocházelo k degradaci polymeru.

„Musí být velmi odolný, protože člověk, to je vlastně koncentrovaná žíravina,“ popisuje specifika aplikace plastů v lidském těle Volenec.

Materiál u zdravotnických prostředků představuje zlomek nákladů a z korunových položek se jejich cena může vyšplhat až na statisíce. „Nejdražší je celý proces technologie, kontroly a testů. A jejich ceny neustále rostou. Jen u kontrol se ceny oproti roku 2016 zestonásobily. Takže z materiálu v hodnotě tří korun je v současnosti produkt v hodnotě 50 tisíc,“ říká Volenec.

U některých implantátů se vyžaduje, aby zůstaly v lidském těle co nejdéle, typickým příkladem jsou náhrady šlach a cév. U jiných je naopak žádoucí, aby se po určité době rozložily, třeba když zlomenina kosti sroste. V některých případech je rozložení nutností, typicky u některých stentů.

„Když dáte do těla něco, co trvale tlačí na orgán, je to někdy srovnatelné s mučením. Je to, jako by vám na hlavu kapala jedna kapka za druhou. Neexistuje člověk, který by takový nápor na psychiku přežil bez následků.

Pokud dáte do těla něco, co roztáhne zúženinu, splní to sice svůj účel, ale po nějaké době se vytvoří proleženina. Zatímco na kůži ji promasírujete a ošetříte mastičkou, uvnitř jícnu a dýchacích cest to udělat nejde. Vytáhnout stent by šlo těžko, protože by už obrostl tkání.

Proto se používá rozložitelný materiál, který se za pár měsíců z těla sám ztratí,“ vysvětluje Volenec z firmy ELLA-CS.

Nová prsa, uši i srdce

Výhodou plastových polymerů je jejich poddajnost a možnosti širokého využití v implantologii. Dělají se z nich náhrady prstů, šlach, kloubů, chybějících částí kostí, meziobratlových plotének, kontaktní čočky, umělá srdce či cévy.

„Také náhrady lebečních kostí, kdy se vezme kus materiálu o rozměru přibližně 50 krát 25 krát pět centimetrů a podle snímku z počítačové tomografie se frézováním upraví na tvar, který bude sedět přesně na místo, kde došlo ke zranění,“ říká Jakub Strnad, generální ředitel společnosti Lasak.

Ta se zaměřuje na výrobu zubních implantátů a náhrad v oblastech lebky, obličeje a meziobratlových plotének.

Z plastů se dají udělat rovněž nová prsa. Tělo v tomto případě vylepší silikonový kaučuk. „Polymery stojí také za celou řadou kosmetických úprav. Pokud se vám nelíbí něco na obličeji, dá se to upravit jejich různými typy,“ říká Volenec. „U lidí po úrazu je možné nahradit zraněné oko umělým, jedna laboratoř dokonce tiskne umělé uši,“ doplňuje.

3D tisk umožňuje tvorbu rozmanitých tvarů, které mohou jednoduše nahradit příslušnou část lidského těla.

„Vytisknout se dá v podstatě všechno, jen se musí přijít na to, jak vytisknutý materiál přifixovat k tělu, aby to drželo a nevytvářelo to nepřiměřenou reakci organismu,“ říká Jiří Brožek z VŠCHT.

Většímu rozšíření této technologie brání cena. Implantát vytvořený 3D tiskem je v současnosti stále dražší než ten vyrobený jinými technologiemi.

Základem je dobře zvolený materiál

Plasty se často v lidském těle kombinují s jinými materiály, jako jsou kompozity, kovy, keramika, hybridní materiály a nejnověji s kmenovými buňkami a širokým spektrem nanomateriálů.

„Možností jsou stovky. Jaké řešení se nakonec zvolí, záleží na účelu použití.

Zda je potřeba, aby materiál byl odolný na tah, zvládal velkou zátěž, nebo byl odolný kyselosti žaludku,“ popisuje Karel Volenec.

Při výrobě umělého srdce se například používá více druhů polymerů, aby bylo pružné a mohlo pravidelně pumpovat. „Musí být vyrobeno z elastických materiálů, které jsou odolné cyklickému namáhání a zároveň kompatibilní s krví, která se na nich nesmí ukládat, jinak by docházelo ke vzniku krevních sraženin,“ vysvětluje profesor Brožek.

U náhrad kyčelního kloubu se zase používá polyethylen s ultravysokou molární hmotností, který je nejen odolný vůči opakujícímu se namáhání, ale i díky svému kluzkému povrchu zmírňuje tření, k němuž by jinak docházelo mezi kovovými částmi kloubní náhrady. „Pokud by se použil klasický polyethylen, ze kterého se vyrábí vodovodní trubky, dlouho by v kloubu nevydržel. Vlastně by došlo ke stejnému jevu, jaký známe u automobilů. Vytloukly by se nám čepy,“ dává příklad Brožek.

Kladenská firma Beznoska přidává do polyethylenu příměs vitaminu E, díky němuž implantát vydrží déle. „Jeho životnost je 10 až 15 let a pacient ji může svým chováním ovlivnit.

Musí dbát nařízení lékaře, nenamáhat nový implantát a záleží také na jeho váze a celkové aktivitě,“ vysvětluje Pavel Milata, marketingový ředitel společnosti Beznoska, která ročně prodá 1500 kolenních a 1000 kyčelních implantátů.

Někdy je výhodnější sáhnout po jiných materiálech, například při výrobě zubních implantátů. „Polymerní materiály svými mechanickými vlastnostmi nejsou pro tento účel použití zcela vhodné a nevyrovnají se například titanu,“ říká Jakub Strnad z Lasaku.

Objevují se rovněž nové materiály, často spojené s kosmonautikou a letectvím. Výzkum se v současnosti mimo jiné zaměřuje na to, jak opravit mozkomíšní systém. „Pracuje se na takzvaném propojování, aby signál, který se najednou přeruší, se zase dostal z toho správného místa na jiné, aniž by byl přerušen tok informací.

Bude se jednat o revoluční řešení, které přinese naději lidem po poranění páteře nebo mozku,“ přibližuje Karel Volenec. „V Česku dosahujeme světových úspěchů například v kombinaci speciálních gelů s kyselinou hyaluronovou.

Díky tomu bude možné snížit komplikace, jež mohou vzniknout po operaci slepého střeva,“ seznamuje s nadějnými výzkumy Volenec.

Dokonalosti lidského těla se každopádně polymery jen těžko přiblíží. „Lidské buňky a tkáně do sebe tak geniálně zapadají, vše dává neuvěřitelnou logiku. Nemluvě o schopnosti úplné regenerace. Tu zřejmě žádný polymer nikdy mít nebude,“ předpokládá Volenec.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Moderní plasty.

Diskuze

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *