Detail projektu

Bioarteficiální 3D štep pro meziobratlovou fúzi páteře

Období řešení: 01.05.2020 — 31.12.2023

Zdroje financování

Ministerstvo zdravotnictví ČR - Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2020 – 2026 - 1. VS

- plně financující (2020-03-31 - 2023-12-31)

O projektu

Pevná kostěná fúze je základním předpokladem léčby rozsáhlé řady nejen degenerativních onemocnění páteře. Podmínkou je štep obsahující organické a anorganické prvky k docílení srůstu. Autograft zdravého jedince obsahuje ideální poměr biofyzikálních vlastností a to osteoindukce, osteokondukce a osteogeneze. Se stoupajícím věkem a komorbiditami ideální poměry klesají, mizí a samotný odběr je zatížen morbiditou. Kvantita štěpu je navíc velmi omezená. Veškeré allogenní a arteficiální náhrady kombinují biofyzikální poměry s potlačením osteogeneze. Se stoupajícím věkem populace roste počet základních muskuloskeletálních onemocnění a tímto i komplikací po operacích. Světová data poukazují na potenciál buněčné terapie. Experimenty tohoto projektu kombinují již vyvíjené třídimenzionální porózní nosiče (scaffold) s vhodnými fyzikálními poměry a to v kombinaci s lidskými mesenchymálními stromálními buňkami (hMSC), které mají za cíl navrhnout a ověřit techniky in vitro k produkci ideálního živého – bio-artificiálního – osteogenního nosiče s terapeutickým potenciálem. Následně budou tyto in vitro experimenty ověřeny pokusem in vivo za pomocí zvířecího modelu – imunodeficientní potkani. Protokoly vývoje primárně in vitro nosiče a buněčných linií a sekundárně in vivo experiment na zvířeti vytvoří zdroj pro léčbu skeletálních onemocnění s nutnou kostěnou – v našem případě meziobratlovou fúzí.

Popis anglicky
Solid spine fusion is the key element in treatment of a large number of spine diseases. To achieve the fusion, a graft containing organic, as well as inorganic elements is essential. The autograft of a healthy individual has ideal ratio of biophysical features demonstrated in the ability of osteoinduction, osteoconduction, and osteogenesis. With increasing age and comorbidities such ideal ratio fades, harvesting procedure becomes more complicated, and the quality of the graft decreases. All allogenic and artificial replacements provide properties that are rather suppressive to osteogenesis. Recent findings highlight the potential of stem cell therapy. The R&D proposed here combines the development of a 3D porous scaffold of adequate physical characteristics with the application of human mesenchymal stromal cells and endothelial precursors. The aim is to design and verify, first in vitro and then in vivo in a small animal, the production of an ideal bio-artificial osteogenic scaffold with therapeutic potential for efficient induction of a solid intervertebral spinal fusion.

Klíčová slova
biomateriály, regenerativní medicína, spinální fúze

Klíčová slova anglicky
biomateriály, biomaterials, regenerative medicine, regenerativní medicína, spinální fúze, spinal fusion

Označení

NU-20-08-00402

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Útvary

Pokročilé keramické materiály
- spolupříjemce (01.05.2020 - 31.12.2023)
Středoevropský technologický institut
- příjemce (01.05.2020 - 31.12.2023)

Výsledky

MAŘÁK, V.; ILČÍKOVÁ, M.; DRDLÍKOVÁ, K.; DRDLÍK, D. Plasma treatment and rapid pressure-less sintering for fabrication of environmentally friendly hydroxyapatite biocoatings. JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY, 2024, vol. 44, no. 4, p. 2590-2599. ISSN: 1873-619X.
Detail

NOVOTNÁ, L.; CHLUP, Z.; JAROŠ, J.; ČÁSTKOVÁ, K.; DRDLÍK, D.; POSPÍŠIL, J.; HAMPL, A.; KOUTNÁ, I.; CIHLÁŘ, J. Macroporous bioceramic scaffolds based on tricalcium phosphates reinforced with silica: microstructural, mechanical, and biological evaluation. Journal of Asian Ceramic Societies, 2022, vol. 10, no. 2, p. 356-369. ISSN: 2187-0764.
Detail