Razvoj tkivno-inženirskih kostnih nadomestkov za uporabo v parodontologiji, travmatologiji in ortopediji

Obnova poškodovanih kosti je pomembno področje tkivnega inženirstva, saj je regeneracija kosti potrebna pri številnih kliničnih indikacijah, kot so akutne poškodbe dolgih cevastih kosti, prirojene malformacije, benigni in maligni kostni tumorji ter kostne infekcije. Dodatne indikacije, ki zahtevajo regeneracijo kosti, so spinalna artrodeza, fiksacija kostnih protez in obnova maksilofacialnih kosti. Za obnovo poškodovanih in obrabljenih kostnih struktur je v kirurgiji trenutno najpogostejša metoda izbire presadek avtologne kosti. Žal pri mnogih pacientih ni na razpolago dovolj avtologne kosti. V takih primerih si kirurgi pomagajo z vsadki alogene kosti iz kostnih bank. Seveda pa je uporaba alogenih kosti povezana s tveganjem prenosa virusnih infekcij in nekaterih postoperativnih zapletov. Alternativo avtolognim in alogenim kostnim vsadkom predstavljajo različni biokompatibilni materiali, ki jih razvijajo, da bi z njihovo pomočjo obnovili obliko in funkcijo kosti: od kalcijevih fosfatov, biološko aktivnega stekla ter polimerov, do različnih kostnih derivatov, pretežno na osnovi kolagena. Te materiale pogosto kombinirajo z različnimi rastnimi faktorji. Našteti biokompatibilni materiali so tudi osnova za tkivno inženirstvo kostnega tkiva. Tkivno-inženirski kostni nadomestek je namreč zgrajen iz (a) nosilca (biokompatibilnega in biorazgradljivega materiala), ki pospešuje pritrjanje celic, njihovo proliferacijo in diferenciacijo, (b) celic z osteogenim potencialom in opcijsko še (c) signalnih molekul, ki pospešujejo celično proliferacijo, diferenciacijo in obnovo. Naš namen je izdelati biološki nadomestek za kost, ki bi omogočil uspešno in hitro regeneracijo vitalnega kostnega tkiva z ustreznimi biomehanskimi lastnostmi. Po prvih uspelih poskusih izolacije, gojenja in diferenciacije kostnih celic ter nediferenciranih mezenhimskih celic z osteogenim potencialom, želimo in vitro raziskati primernost različnih biorazgradljivih in biokompatibilnih materialov za gojenje teh celic. Pri tem bomo uporabili zlasti tiste, ki se v klinični praksi že uporabljajo kot materiali za zapolnjevanje kostnih poškodb. Končni cilj je priprava kostnih nadomestkov, naseljenih s pacientovimi avtolognimi celicami, za rekonstrukcijo poškodovanih kosti v parodontologiji, ortopediji in travmatologiji.