Szczeciński, polimerowo-grafenowy materiał ma szansę zawojować rynek medyczny

Opracowany w Zakładzie Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej ZUT nowy, oparty o polimery i nanocząstki grafenu materiał ma większą odporność na przepuszczanie przenoszonego przez krew tlenu. Dzięki temu można z niego wyprodukować efektywniejsze protezy serca niż z obecnie stosowanych materiałów.

 

Wynalazek szczecińskich naukowców może być wykorzystany do wytwarzania w całości pozaustrojowej i wszczepialnej, pulsacyjnej protezy serca oraz jej elementów.

 

Proteza z nowego materiału, podobnie jak dotychczas wytwarzane modele, kształtem, wielkością i funkcjonalnością przypomina ludzkie serce. Znajdzie ona zastosowanie jako czasowe wspomaganie chorych z ostrą niewydolnością pracy tego narządu. To wyrób medyczny, który ratuje życie, kiedy nie da się zadziałać farmakologicznie – jest albo ratunkiem dla osób oczekujących na przeszczep, albo – gdy serce pacjenta jest w stanie zregenerować się – są czasowo wszczepiane jako odciążenie.

 

 

Powtarzalność kluczem do sukcesu

 

Kluczowa dla powodzenia projektu jest innowacyjna technologia wytwarzania polimerów, którą opracowali naukowcy z ZUT. Testowe partie surowca – polimeru w postaci granulatu wyprodukowane zostały z wykorzystaniem uczelnianej aparatury.

 

– Zaproponowaliśmy technologię, którą można realizować w warunkach przemysłowych w sposób ciągły, z zachowaniem niezmiennej specyfikacji materiału. To jest największa zaleta naszej technologii. Dotychczas kolejne partie gotowego materiału różniły się od siebie, co utrudniało pracę Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii, która zajmuje się składaniem protez – wyjaśnia prof. Mirosława El Fray, dyrektor Instytutu Polimerów, kierownik Zakładu Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych. Ponadto konieczne okazało się opracowanie nowej technologii i nanokompozytu do wytwarzania membran potrzebnych do tego, by komory protezy działały pneumatycznie. Prototypowe części protezy serca zostały wytworzone w firmie Wadim Plast spod Warszawy ściśle współpracującej z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii im. Prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu.

 

– Pierwszy etap badań zakończyliśmy próbami biofunkcjonalności protez w warunkach laboratoryjnych. Zostały one zakończone bardzo pozytywnymi wynikami – wykazaliśmy ponad wszelką wątpliwość, że nasz materiał posiada bardzo wysoką biozgodność, a więc może mieć kontakt z krwią człowieka – zauważa prof. Mirosława El Fray. W tej chwili wyniki przygotowywane są do publikacji w prestiżowym czasopiśmie „Biomaterials”.

Kolejny krok wymaga pieniędzy

 

Szczecińscy naukowcy są bardzo blisko wprowadzenia nowej technologii do produkcji. Przed nimi jednak kolejny krok – badania kliniczne. A tu pojawia się problem – pieniądze potrzebne na badania. Sam okres badań klinicznych oznacza wydatek około 10 mln zł na przestrzeni 3 lat.

 

– Badania będą wykonywane na ludziach, a ubezpieczenie pacjenta nie może być finansowane ze środków publicznych, musi je pokryć przedsiębiorca – mówi prof. Mirosława El Fray. – Z punktu widzenia wdrożenia technologii do przemysłu najkorzystniejszy model biznesowy to strategiczny partner, który wyłożyłby pieniądze na uruchomienie dedykowanej linii technologicznej, zgodnej z obowiązującymi normami produkcji dla wyrobów medycznych – dodaje. Dla przemysłowego wykorzystania trzeba by wyprodukować nawet do około 150 kg takiego polimeru w skali roku.

 

Rozmowy z potencjalnymi inwestorami prowadzi zarówno prof. Mirosława El Fray, jak i Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii. Zdaniem profesor największą rolę w pozyskaniu inwestora powinno odegrać Regionalne Centrum Innowacji i Rozwoju Technologii ZUT.

 

Docelowo wynalazek powinien trafić do klinik leczenia chorób serca, takich jak Śląskie Centrum Chorób Serca  w Zabrzu.

 

– Gdyby udało się nam w tym roku pozyskać inwestora, to w 2018 roku może doprowadzilibyśmy nasze prace do produktu, który wejdzie na rynek. Na jego produkcji i sprzedaży zarabiałby inwestor – mówi prof. Mirosława El Fray.

 

Biznesmeni, myślcie długoterminowo

 

– W Polsce finansowanie przedsięwzięć innowacyjnych, zwłaszcza technologii, które powstają na uczelniach, bardzo mocno kuleje. Medycyna jest rynkiem o bardzo późnym czasie zwrotu zainwestowanych środków. Myślenie polskiego przedsiębiorcy jest bardzo krótkoterminowe – dziś zainwestować, jutro liczyć zyski, podczas gdy na wdrożenie nowej technologii do zastosowania potrzeba ośmiu - dziesięciu lat – zauważa prof. Mirosława El Fray. Według niej potrzeba biznesmenów, którzy będą myśleli strategicznie i długofalowo o kolejnych pokoleniach, a nadal zazwyczaj uświadamiają sobie potrzebę finansowania innowacyjnych rozwiązań dopiero wtedy, gdy sami zaczynają chorować. 

 

Prof. Mirosława El Fray wskazuje na kolejne problematyczne kwestie: inwestorów zagranicznych, którzy najczęściej chcą być wyłącznymi właścicielami technologii (problemem stają kwestie praw własności) czy mało efektywną komercjalizację badań przez uczelniane jednostki, które są do tego powołane.

 

– Naukowiec musi osobiście zaangażować się w działalność biznesową. To jeden z najbardziej efektywnych sposobów transferu technologii. Inwestorzy inaczej rozmawiają z uczelnią, a inaczej z biznesem. Sama staram się poprzez własną firmę komercjalizować inny wynalazek – stwierdza.

 

Start z dofinansowaniem

 

Prace nad nowym materiałem do wywarzania protez serca rozpoczęły się w 2008 roku – wówczas Zakład uczestniczył w strategicznym projekcie „Polskie Sztuczne Serce”. – Wyniki tych pierwszych prac okazały się na tyle obiecujące, że po zakończeniu naszego udziału w tym projekcie, wraz z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu stanęliśmy do udziału w konkursie ogłoszonym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Uzyskaliśmy dofinansowanie w wysokości ok. 3 mln zł – wspomina prof. Mirosława El Fray. Były to środki na opracowanie technologii i przeprowadzenie kluczowych badań – mechanicznych, fizykochemicznych, a przede wszystkim badań biozgodności.

 

Przy projekcie pracuje pięcioosobowy zespół Zakładu Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego: dr inż. Agnieszka Piegat, dr inż. Marta Piątek-Hnat, mgr inż. Zdzisław Maćków, mgr inż. Zygmunt Staniszewski oraz prof. Mirosława El Fray jako kierownik projektu i koordynator konsorcjum. Kierownikiem prac badawczych ze strony Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii jest Roman Kustosz, kierownik Pracowni Sztucznego Serca.

 

Będą kolejne materiały

 

Nowy materiał to nie jedyne przedsięwzięcie zespołu prof. El Fray skierowane do sektora medycznego. Jej zakład rozwija materiał będący rodzajem kleju tkankowego, który będzie mógł być zastosowany w chirurgii, kardiologii i ortopedii. Opracowuje też badania nad innowacyjnymi nanowłóknistymi materiałami do regeneracji mięśnia sercowego po zawale. Nanometryczne nośniki leków w leczeniu choroby wrzodowej i leków przeciwnowotworowych zastosowanych do leczenia rozsianego raka jajnika – to dwa inne projekty, przy których Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych współpracuje z lekarzami. Drugi z nich, w kooperacji z Kliniką Onkologii, realizuje osobiście prof. Mirosława El Fray. W planach jest zaś kolejny projekt na potrzeby szczecińskich kardiologów.

 

ak