Zlomenina, ktorá sa zahojí bez stopy. Slovenská vedkyňa vyvíja materiál, ktorý sa v tele stratí bez zásahu chirurga

Veronika Nagy Trembošová pôsobí na Ústave materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied. Vo svojom výskume sa venuje vývoju biodegradovateľných implantátov na báze horčíka – kovu, ktorý je v ľudskom tele prirodzene prítomný a má potenciál nahradiť tradičné kovové náhrady kostí.

Jej cieľom je vyvinúť taký materiál, ktorý sa po splnení svojej funkcie v tele pacienta sám rozloží, a tým sa zníži potreba druhých operácií, zníži sa riziko komplikácií a zároveň sa podporí prirodzený rast a hojenie kostného tkaniva.

Keď hovorí o tom, čo ju na práci vedkyne najviac baví, odpovedá úprimne: „Baví ma ten nekonečný kolobeh mánio-depresie. Najprv psychické dno, keď sa človek pozerá von oknom a na Profesii hľadá novú prácu. Potom sa niečo podarí a nadšená ako surikata behám po labáku a rozprávam každému v práci, aké je všetko krásne a čo všetko ešte stihnem za najbližších 15 hodín.“ Tento cyklus sa podľa nej opakuje, no práve v ňom nachádza vnútorný zmysel a hnaciu silu.

Ako svoj vedecký vzor uvádza Jane Goodall. Prístup k výskumu však spája s dávkou humoru, nadhľadu a najmä zrozumiteľnosti. Jej prednáška s názvom „Vegán Rav a biodegradovateľný implantát budúcnosti“ pôsobila netradične, no mala za cieľ priblížiť odborne náročnú tému širokej verejnosti. Jadrom prednášky bol príbeh, ktorý obrazne opisoval vznik problému – zlomeninu – a snahu vedcov nahradiť klasický kovový implantát modernejším riešením.

Horčík ako kľúč k modernej medicíne

V centre jej výskumu stojí horčík, ktorý má niekoľko zásadných výhod. Je kompatibilný s ľudským telom, vďaka čomu sa nevyvolávajú zápalové reakcie. Po implantácii sa prirodzene rozpúšťa a uvoľňuje ióny, ktoré môžu stimulovať regeneráciu kosti.

Jednou z technických výziev však ostáva kontrola rýchlosti jeho rozpadu. Ak sa totiž horčík rozkladá príliš rýchlo, môže sa v tele uvoľniť nadbytočné množstvo vodíka, čo môže viesť ku komplikáciám, ako sú plynové bubliny v krvnom obehu.

Je síce výhodou, keď sa bioimplantát z horčíka v tele rozkladá postupne. Ak sa však rozkladá príliš rýchlo, môže dôjsť k uvoľňovaniu vodíka, čo v extrémnych prípadoch predstavuje riziko pre pacienta – podobne ako pri vniknutí vzduchových bublín do krvného obehu, ktoré sa často dramatizujú v televíznych seriáloch.

Riešením podľa Veroniky je vývoj špeciálnych ochranných povlakov a optimalizácia chemického zloženia horčíka tak, aby bol proces degradácie pomalší a bezpečný. Vo svojom výskume pracuje s veľmi čistým práškovým horčíkom, kde sa kontrolujú aj stopové množstvá iných prvkov ako uhlík či dusík.

Laboratórne testy, ktoré napodobňujú ľudské telo

Testovanie prebieha v simulovaných telesných podmienkach. Vzorky materiálu sa vkladajú do tekutiny, ktorá napodobňuje prostredie ľudského tela, a sleduje sa ich správanie. Postupne sa podarilo dosiahnuť stabilitu, pri ktorej sa implantát rozkladá tak, ako je potrebné – ani príliš rýchlo, ani príliš pomaly.

Význam jej výskumu spočíva v tom, že ak sa takýto typ implantátu osvedčí aj v klinických podmienkach, môže úplne zmeniť spôsob, akým sa dnes liečia zlomeniny či iné poškodenia kostí. Pacienti by po operácii nepotrebovali ďalší chirurgický zákrok na odstránenie implantátu, čím by sa znížilo riziko komplikácií aj celkové náklady na zdravotnú starostlivosť.

Počas diskusie dostala aj menej tradičnú otázku – či by takýto materiál mohol byť využitý ako prsný implantát. Reagovala pragmaticky: „Polčas rozpadu sa dá upraviť povlakmi. Ale netreba zabúdať, že horčík je kov a kovy sú stále o dosť pevnejšie ako rôzne polyméry. Takže ja neviem, či to je výhoda.“

Veronika svojím výskumom aj vystupovaním ukazuje, že špičková veda môže byť nielen zrozumiteľná, ale aj inšpiratívna. A zároveň potvrdzuje, že aj na Slovensku vznikajú riešenia, ktoré majú globálny potenciál zmeniť medicínsku prax.

Keď sa Veroniky spýtali, prečo by si dievčatá vo veku 12 až 18 rokov mali zvoliť práve materiálovú chémiu, spomenula 3 dôvody: „Po prvé, má to zmysel – podieľaš sa na vývoji technológií, ktoré robia každodenný život lepším, či už ide o ekológiu alebo medicínu. Po druhé, neustále sa učíš – odbor spája viaceré disciplíny, takže môžeš objavovať rôzne oblasti. A po tretie, pracuješ na inováciách – vždy máš pred sebou niečo nové a zaujímavé, vďaka čomu ťa práca neomrzí.“

Ako sama hovorí, každý deň v tejto oblasti prináša niečo nové – či už je to práca na rôznych projektoch, skúmanie rôznych typov materiálov alebo pozorovanie ich štruktúry pomocou elektrónového mikroskopu.

„Svet potrebuje tvoj pohľad, tvoje nápady. Neboj sa byť zvedavá – veda ťa potrebuje,“ odkazuje všetkým mladým ženám, ktoré možno práve teraz premýšľajú, či by svet technológií, inovácií a materiálov mohol patriť aj im.

Čítaj viac z kategórie: Zo Slovenska