Projekt „Badania nad wykorzystaniem bionanocelulozy (BNC) w medycynie regeneracyjnej w aspekcie bioimplantów w kardiochirurgii i chirurgii naczyniowej” – w skrócie Kardio BNC – realizowany jest w konsorcjum, którego liderem jest Gdański Uniwersytet Medyczny. Głównym partnerem przedsięwzięcia jest producent polskiej bionanoleculozy, firma Bowil Biotech z Władysławowa. „Kardio BNC” to wyjątkowy projekt, którego celem jest wykazanie w badaniach przedklinicznych przydatności bionanocelulozy (BNC) jako materiału do wytwarzania bioimplantów, które można zastosować w kardiochirurgii i chirurgii naczyniowej. Jest to jednocześnie sukces polskiej firmy produkującej oryginalną bionanocelulozę.

Czym jest bioceluloza? Jest to produkt fermentacji przeprowadzanej przez szczep bakterii Gluconacetobacter xylinus E₂₅. Usieciowana jest ona w trójwymiarową strukturę zbudowaną z połączonych ze sobą włókien celulozowych o średnicy nieprzekraczającej 100 nm, co pozwala klasyfikować ją jako nanomateriał. Materiał BNC jest miękki, elastyczny, a zarazem posiada dużą wytrzymałość mechaniczną. Ze względu na zdolność utrzymania wody (końcowy produkt zawiera około 90% wody), może pełnić funkcję podobną do naskórka. Posiada dużą zdolność do absorpcji i desorpcji płynów, przez co może być skutecznym nośnikiem substancji, przewyższając pod tym względem np. hydrożel. Jest też przede wszystkim materiałem biokompatybilnym – to znaczy neutralnym, nie wywołującym reakcji zapalnej w organizmie i nie zaburzającym funkcjonowania okolicznych tkanek. Ze względu na swoje właściwości, BNC może być stosowana w produkcji opatrunków, soczewek kontaktowych, a także szeregu implantów chirurgicznych: takich jak chrząstki nosa i ucha czy zastawki serca i łaty osierdziowe.

Na tym ostatnim aspekcie skupia się projekt Kardio BNC, którego końcowym produktem ma być szereg bioimplantów: protezy naczyniowej, protezy zastawki aortalnej, złożonej protezy zastawki wraz z protezą aorty (tak zwany „kompozyt graft”) oraz łaty pozwalającej uzupełnić powstały podczas operacji kardiochirurgicznej ubytek worka osierdziowego („łata osierdziowa”). Projekt realizowany jest z użyciem dużych zwierząt (świń), a w konsekwencji ma za zadanie wykazać zasadność rozpoczęcia dalszych etapów programu wdrożenia bioimplantów z BNC w badaniach klinicznych.

Głównym problemem badawczym jest opracowanie materiału, który będzie posiadał szereg następujących cech:

• dużą wytrzymałość mechaniczną w warunkach fizjologicznych (w tym celu wykonywane są testy wytrzymałości BNC na rozciąganie oraz rozdzieranie, a także określenie wytrzymałości zmęczeniowej);
• nie będzie degradowany w środowisku organizmu gospodarza (w tym celu przeprowadza się testy biodegradacji w warunkachin vitro i in vivo);
• nie będzie stanowił nośnika lub pożywki dla szkodliwych drobnoustrojów (w tym celu przeprowadzane są testy na degradację przez mikroorganizmy:Staphylococcus aureus, Candida albicans i Aspergillus fumigatus);
• biokompatybilność (w tym celu przeprowadza się m. in. testy trombogenności i pomiary markerów stanu zapalnego).

W prowadzeniu tych badań, wykonywaniu modyfikacji chemicznych i fizycznych BNC oraz ocenie jakości produktu uczestniczą pozostali konsorcjanci projektu: Politechnika Gdańska (Wydziały Chemiczny i Mechaniczny), Wydział Biologii Uniwersytetu Gdańskiego, Zespół Inżynierii Medycznej Centrum Techniki Okrętowej w Gdańsku, a także Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu.

Łatwy dostęp do taniego i niezawodnego materiału produkowanego w Polsce może przyczynić się do zwiększenia liczby i skrócenia czasu operacji, a także obniżyć koszty niektórych zabiegów kardiochirurgicznych nawet o 20%. Na dzień dzisiejszy, koszt protez zastawek serca oraz protez naczyniowych, a także łat osierdziowych to kilka tysięcy złotych. Potencjał aplikacyjny BNC jest bardzo duży i wykracza także poza obszar kardiochirurgii. Choć z pragmatycznego punktu widzenia badania kliniczne z użyciem polskiej bionanocelulozy to jeszcze kwestia przyszłości, Kardio BNC stanowi niezwykle cenny „proof of concept”. (kk)

(http://biotechnologia.pl/, 17.02.2016)