Biodegradovateľné materiály v medicíne: štúdium adsorpcie proteínov na povrch práškového zinku

Primárne karty

ISBN: 978-80-972360-6-9

Biodegradovateľné materiály v medicíne: štúdium adsorpcie proteínov na povrch práškového zinku

Viktória Čákyová1 , Radka Gorejová , Renáta Oriňaková , Andrej Oriňak ,
1 Univerzita Pavla Jozefa Šafárika, Prírodovedecká fakulta, Katedra fyzikálnej chémie, Košice, Slovenská republika
vcakyova@gmail.com

Biomateriály sú dôležitou súčasťou histórie medicíny. Sú definované ako akékoľvek materiály, ktoré prichádzajú do styku s ľudskými alebo zvieracími biologickými systémami, tak aby plnili svoju myslenú funkciu. V praxi sa biomateriály používajú hlavne ako súčasť implantátov, zariadení na diagnostiku alebo aj terapiu [1]. Najväčšie zastúpenie z pomedzi biomateriálov, ktoré sa využívajú v medicínskych zariadeniach, majú kovové biomateriály. Súvisí to s ich vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami, akými sú pevnosť, tvrdosť a odolnosť [2]. V poslednom období sa zo skupiny kovových biomateriálov venuje veľká pozornosť zinku a jeho zliatinám. Zinok predstavuje z hľadiska biokompatibility a rýchlosti degradácie potenciálny prvok na využitie v implantátoch. V prípade všetkých kovových biomateriálov dochádza po implantácií k adsorpcii biologických molekúl na ich povrch, čo môže ovplyvniť ich vlastnosti, napr. rýchlosť degradácie, ktorá je v prípade degradovateľných materiálov kľúčová. Práve preto sa sústreďuje veľké množstvo výskumov v medicíne na úpravu vlastnosti zinku so zachovaním jeho biokompatibility a rýchlosti degradácie. Táto práca sa zameriava na štúdium kinetiky procesu adsorpcie proteínov na povrch práškového zinku. Pokusy boli vykonané pri dvoch teplotách 23°C a 37°C a dvoch hodnotách pH študovaných roztokov (5 a 7,4). Pre potenciálne využitie v medicíne je práve štúdium vlastnosti pri podmienkach, ktoré simulujú prostredie v ľudskom tele zaujímavé. Teda štúdium adsorpcie pri teplote 37°C (telesná teplota) a pH = 7,4 (hodnota pH krvi). Ukázalo sa, že adsorpcia proteínov na povrch práškového zinku prebieha najrýchlejšie práve pri týchto podmienkach. 

Poďakovanie: 

Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja (projekt APVV-16-0029), vedeckou grantovou agentúrou Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky a SAV (projekt VEGA 1/0074/17) a interným výskumným grantovým systémom PF UPJŠ (VVGS-PF-2019-1049).

Zdroje: 

[1] KULINETS, I. Biomaterials and their applications in medicine. In: Regulatory affairs for biomaterials and medical devices. Woodhead Publishing, 2015. p. 1-10.
[2] MANAM, N. S., et al. Study of corrosion in biocompatible metals for implants: A review. Journal of Alloys and Compounds, 2017, 701: 698-715.
[3] VOJTĚCH, D., et al. Mechanical and corrosion properties of newly developed biodegradable Zn-based alloys for bone fixation. Acta Biomaterialia, 2011, 7.9: 3515-3522.