Přelomová technologie ochrání kloubní implantáty a zlepší péči o pacienty

15 Prosinec, 2024

Infekce u kloubních náhrad představují jednu z nejnáročnějších komplikací současné ortopedie. Jejich diagnostika je obtížná, léčba často dlouhá a nákladná, a v krajních případech končí odstraněním implantátu, což zásadně ovlivňuje kvalitu života pacienta. Oceněný projekt přinesl inovativní řešení – senzor schopný rychle detekovat infekci v okolí implantátu, aniž by bylo nutné provádět invazivní vyšetření. Tento přístup umožňuje včasnou léčbu a může zabránit nevratné ztrátě implantátu.

Implantabilní biosenzory, které mohou v budoucnu zachránit tisíce pacientů před infekcemi u kloubních náhrad a dalších implantátů, získaly prestižní Cenu ministra zdravotnictví za zdravotnický výzkum a vývoj. Tyto inovativní senzory dokáží včas odhalit infekce, čímž přispívají ke zlepšení léčby a prevenci komplikací. Jsou výsledkem průlomového projektu „Implantabilní senzory pro včasnou detekci zánětu a bakteriální kolonizace“, na kterém se podílely Fakultní nemocnice v Motole, Ústav makromolekulární chemie AV ČR, ČVUT a VŠCHT.

Jedinečné senzory pro včasnou detekci
„Vyvinutý senzor ROS dokáže pomocí vrstvy s porfyrin-kovovým komplexem rozpoznat přítomnost reaktivních forem kyslíku, zatímco senzor pH využívá vodivé polymery a titanovou elektrodu ke sledování změn kyselosti prostředí. Tyto indikátory jsou klíčové pro odhalení zánětlivých procesů,“ popisuje Ing. Elena Tomšík, Ph.D. z Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd ČR. Vrstvy jsou navíc biokompatibilní, což minimalizuje riziko autoimunitních reakcí a zvyšuje bezpečnost senzoru.

Průlomová diagnostika infekcí
Senzory měří změny pH a reaktivní formy kyslíku – obě hodnoty jsou zásadní pro diagnostiku zánětů. Preklinické studie ukázaly, že pH nižší než 7,4 signalizuje zvýšené riziko infekce. Díky nanostrukturovaným materiálům na bázi titanových slitin a oxidů kovů dosahují senzory vysoké citlivosti a přesnosti. Unikátní konstrukce navíc umožňuje jejich integraci přímo do implantátů, což otevírá nové možnosti nejen v detekci infekcí, ale také v identifikaci jejich příčin, například konkrétního bakteriálního druhu.

Univerzální aplikace v medicíně
Přestože projekt cílil primárně na kloubní náhrady, technologie má široké využití. Může být implementována také u dalších zdravotnických prostředků, jako jsou katetry, dlahy či kardiostimulátory, čímž přináší potenciál ke zlepšení diagnostiky a léčby infekcí spojených s biofilmy.

Reklama

Ocenění za přínosný výzkum
Tento inovativní projekt byl 10. prosince 2024 oceněn Cenou ministra zdravotnictví za zdravotnický výzkum a vývoj. Význam tohoto ocenění zdůrazňuje přínos mezioborové spolupráce a špičkového výzkumu, který přináší konkrétní benefity pro pacienty a zefektivňuje zdravotní péči.

Související termíny